Самодельная батарея отопления: Самодельные радиаторы отопления из труб

Радиатор отопления своими руками: как сделать

Установка радиатора отопления своими руками – очень серьезное решение. К этому нужно готовиться, чтобы не получить аварийных последствий. В многоэтажном доме лучше вызвать специалистов, иначе можно затопить себя и соседей снизу. В помещениях частного дома можно ставить самодельные батареи собственными руками. Изготовление радиаторов – дело не очень сложное.

Как установить?

Чтобы установить радиаторные батареи отопления, нужно знать систему разводки. Она может быть двухтрубная или однотрубная. При однотрубной системе требуется ставить байпас. Это перемычка между трубами прямой и обратной подачи теплоносителя. Этот небольшой прибор можно отключить в случае неполадок в системе без отключения всего отопления. Для установки радиаторов нужны уголки, запорные вентили, ниппеля и другие детали. Нужны сгоны с той же резьбой, что и на трубах отопления. Для выпуска воздуха на батарею устанавливаются краны Маевского.

Установку батарей нужно проводить с соблюдением следующих правил:

• горизонтальные элементы системы должны иметь наклон в сторону циркуляции теплоносителя на 0,5 см на каждый метр трубы;
• расстояние от нижней части батареи до пола должно составлять не менее 6-10 см;
• такое же расстояние следует выдерживать между нижней частью подоконника и верхней частью радиатора;
• от батареи до стены необходимо оставить 3-5 см.

Нужно приготовить следующие инструменты:

• динамометрический ключ (изображение № 1), батареи отопительные;
• герметик, пакля, уплотнительная лента, ключи гаечные, газовые, разводные, пассатижи (изображение № 2), дрель или перфоратор.

Перед навешиванием батареи на стену нужно слить воду из системы. Из нового изделия вывернуть заглушки (если они есть). С применением сгонов присоединить батарею к системе. Предварительно высверливаются отверстия и вворачиваются кронштейны. Все стыки герметизируются паклей или другими средствами.

В магазинах можно приобрести батареи разного типа. Можно купить масляный радиатор. Он работает от электрической сети. Но можно своими руками соорудить самодельный радиатор отопления.

Самодельные изделия

Лучше всего делать батарею из стали. Она быстро нагревается, отлично отдает свое тепло, перегрев ей не грозит. Как сделать батарею? Для ее изготовления нужно взять следующие материалы и инструменты:

• трубу диаметром 100 мм, трубу 25 мм, листовую сталь толщиной 3 мм, 2 сгона на 25 мм;
• сварочный аппарат, болгарку, рулетку для измерений, слесарный молоток, маркер для разметки.

Изготовление радиаторов – дело довольно распространенное. Такого рода самодельные приборы давно используются для обогрева гаража. Длина самодельной батареи из труб может быть разной. Можно сделать ее равной или меньше подоконника, можно во всю длину стены. Конструкция может быть многоярусной. Чаще всего делают двух- и трехъярусные (изображение № 3). Они идеально годятся для отопления гаража, жилых помещений. Рассмотрим пример изготовления прибора отопления длиной 80 см. Работа выполняется в следующем порядке:

1. Закупаются необходимые материалы.
2. Отрезаются куски длиной 80 см из трубы диаметром 100 мм. Для обрезки можно использовать сварочный аппарат или болгарку.
3. От трубы толщиной 25 мм отрезаются куски длиной 100 мм. Для двухъярусной конструкции их нужно 2 штуки, для трехъярусной – 4, четырехъярусной – 6 штук.
4. Из листовой стали вырезаются круги с диаметром основной трубы.
5. На расстоянии 50 мм от краев большой трубы вырезаются отверстия 25 мм диаметром.
6. Завариваются торцы трубы вырезанными из листовой стали кругами.
7. Толстые трубы свариваются короткими тонкими отрезками.
8. На верхнем и нижнем ярусе привариваются сгоны.

Радиатор для отопления гараж или комнаты готов. Осталось проверить его герметичность. Для проверки нужно заглушить нижний сгон и через верхний залить в батарею воду. Если на сварочных швах нет подтеков, можно считать проведенную работу качественной. При обнаружении подтеков необходимо отметить их места мелом или маркером, слить воду и проварить шов еще раз. Батарею без подтеков устанавливают на свое место. Кран Маевского на нее устанавливать нет необходимости. А вот труба должна быть с толщиной стенки не менее 3,5 мм. Сварщик должен обладать определенным опытом работы. Поверхность швов шлифуется болгаркой.

При необходимости нужно увеличить теплоотдачу. Из стали толщиной 1-2 мм вырезаются и ввариваются в батарею дополнительные экраны. Чем больше экранов, тем теплее будет в помещении гаража или комнаты.

Батарея отопления, сделанная из трубы большого диаметра, обойдется гораздо дешевле, если трубу купить в пункте приема металлолома. Экран для радиатора отопления увеличивает теплоотдачу прибора. Но не стоит применять различные декоративные пластмассовые, деревянные или металлические решетки. Трудно будет убирать пыль за ней. Количество тепла, идущего от обогревательного прибора, значительно снизится. Необходимо учитывать и следующие советы мастеров-профессионалов:

• теплоноситель не должен быть горячее 130°C;
• вода в трубах должна быть в соответствии с нормативами;
• нежелательно держать батареи пустыми;
• нельзя использовать части тепловой магистрали в качестве элементов электросети.

Заключение по теме

Бытовые устройства отопления, которые можно купить в магазине, красиво выглядят, безопасны в использовании. Но далеко не всегда их приобретение оправдано. Гораздо дешевле можно изготовить подобный прибор своими руками.

Для него не нужно масло и электричество. Приборы из труб широко используются в гаражах. Довольно часто их устанавливают в частном доме. Такие приборы окрашивают, умельцы даже полируют их. Не рекомендуется ставить около них декоративные решетки.

В частном доме и гараже можно установить плинтусные обогреватели. Они занимают мало места, выглядят вполне презентабельно. При наличии опыта в деле создания отопительных систем можно смонтировать вакуумный радиатор отопления.

как сделать теплообменник или батарею с тэном

Переход на альтернативные источники обогрева жилья сегодня актуален, как никогда. Особенно многих жильцов многоэтажных домов беспокоит этот вопрос, когда приходит пора менять старые чугунные батареи на что-то новое, а это требует дополнительных затрат, и зачастую немалых. Вот тогда и интересуются потребители, а что можно сделать из чугунной батареи, чтобы она и дальше дарила тепло своим хозяевам.

Обогреватель из батареи и тэна

Когда предстоит решить, чем отапливать помещение: электричеством или твердым/жидким топливом, то потребителей смущают оба варианта своей дороговизной. Поэтому многих и интересует вопрос, как сделать обогреватель из чугунной батареи, чтобы он дешево обходился и не требовал особого ухода.

Умельцы уже давно используют преимущества, которые дает установка тэна. Его основная заслуга в том, что при правильном подключении, он вполне может без дополнительных источников тепла обогревать небольшие помещения, например, теплицу, гараж, мастерскую или курятник.

Чугунная батарея с тэном – это, по сути, эффективный способ автономного обогрева небольшого помещения или использования ее в качестве дополнительного источника тепла в квартире в условиях городской теплосети.

Тэн – это металлический цилиндр, внутри которого установлена спираль. Стенки трубки не соприкасаются со спиралью за счет изоляции специальным наполнителем. Установленный в отопительное устройство, подобный самодельный обогреватель из чугунной батареи обладает следующими преимуществами:

• Это надежная конструкция, полностью безопасная для жизни людей.
• У этого устройства высокий КПД.
• Они просты и долговечны в эксплуатации.
• Тэны практически незаметны, так как устанавливаются непосредственно в отопительную систему.
• Так как они снабжены терморегулятором, то способствуют экономии энергоресурсов.
• Потребляемое им количество электроэнергии значительно ниже, чем у обычных электрообогревателей, котлов или системы теплый пол.
• Чтобы сделать подобный обогреватель из чугунной батареи своими руками, не потребуются какие-либо разрешительные документы. Тэн просто монтируется в трубу теплосети.

Установить и подключить тэн сможет даже человек, далекий от электромонтажных работ. Как правило, они продаются в комплекте с деталями для монтажа и обеспечения защиты, регулирующими устройствами и элементами для подключения к электросети. Тэн просто закручивается в гнездо радиатора и включается в розетку.

Следует помнить, что устанавливать тэн нужно в горизонтальном положении. Включать устройство для обогрева помещения можно тогда, когда в системе есть теплоноситель.

Для контроля безопасности тэны снабжены двойной защитой от перегрева. Контрольные датчики располагаются и внутри устройства, и снаружи.

Современные тэны для подключения к чугунным радиаторам оснащены двумя режимами работы, что позволяет использовать их, как основной источник отопления, и тогда они включаются на полную мощность, либо как аварийный или периодический. В последнем случае подобную технологию выгодно применять, например, на дачах, где постоянно не проживают, но за тем, чтобы трубы и батареи не промерзали, нужно следить.

Чтобы сделать эффективным отопление из чугунных радиаторов своими руками, нужно подобрать тэн подходящей мощности. Для этого производится расчет с учетом требуемого нагрева теплоносителя и его количества в батарее.

Масляный радиатор из батареи МС-140

Как правило, масляные обогреватели используются в качестве дополнительных источников тепла, если центральное отопление «не справляется» в полном объеме. Иногда их применяют для обогрева небольших помещений, куда не проведено отопление.

В этом случае, зная, как сделать масляный радиатор из чугунной батареи, можно хорошо сэкономить и на покупке нового устройства, и на его эксплуатации.

В зависимости от мощности, которая требуется от обогревателя, для его изготовления может потребоваться от 1 до 4 тэнов. Как правило, для применения подобного масляного радиатора в быту хватает одного-двух тэнов. Для работы потребуются:

• Классическая чугунная батарея, например, марка МС-140.
• Тэн подходящей мощности.
• Техническое масло, но, если верить умельцам, лучшим вариантом станет использование электротехнического масла, которое заливают в трансформаторы. Оно устойчиво к высоким температурам, и потому более безопасно. Единственный недостаток трансформаторного масла – это его высокая стоимость.

Современный рынок тепловых технологий предлагает тэны, специально приспособленные для работы в чугунном радиаторе МС-140. Лучше поискать и купить готовое устройство, чем пытаться рассчитать самостоятельно, какая потребуется мощность, форма и размер прибора.

Сделать масляный радиатор очень легко, выполняя действия в нужной последовательности:

• Тэн устанавливается в нижний коллектор чугунной батареи с торцевой части.
• Задняя стенка конструкции заземляется.
• Шланг для слива масла и шаровой кран перенести вниз. Это важно, так как в случае слива носителя тяжелый корпус батареи, наполненный маслом, бывает трудно наклонить.
• На верхнее торцевое отверстие над тэном ставится пробка, а отверстие над краном закрывается заглушкой с краном Маевского.

Масло при нагреве сильно расширяется и ему для этого внутри чугунного радиатора потребуется место, поэтому заполнять емкость следует только на 80-85%.

Теплообменник для котла из чугунной батареи

Многие умельцы ради экономии средств на отоплении в автономных системах обогрева устанавливают в печи или котлы теплообменники. Их основная задача – это передача тепла, которое образуется при сжигании твердого топлива.

Чтобы конструкция была действительно эффективной, она должна обладать следующими характеристиками:

• Чем больше площадь нагреваемой поверхности, тем больше тепла она сможет передать.
• Материал, из которого сделан теплообменник, должен обладать высокой теплоотдачей.
• Устройство должно быть устойчиво к перепадам температур.

Как показывает практика, самый оптимальный и дешевый вариант – это собрать теплообменник из чугунной батареи. Она подходит по следующим причинам:

• Из секций радиатора можно собрать устройство необходимой нагревательной площади. Если использовать старые чугунные батареи, то их вначале нужно разобрать и промыть, а затем, зная, как собрать чугунную батарею, из нее делают конструкцию нужной длины.
• Чугун обладает достаточной теплопроводностью и при этом устойчив к агрессивной среде, которая образуется внутри печи.
• Достаточно широкие каналы чугунной батареи способны беспрепятственно пропускать воду из отопительного контура, которой для эффективного обогрева дома требуется большая скорость движения. Чтобы обеспечить подобную циркуляцию, нужно создать значительную разницу температур входящей и выходящей воды. Чем она больше, тем быстрее бежит теплоноситель по сети.

Когда производится сборка чугунных радиаторов отопления своими руками для монтирования из них теплообменника, то нужно заменить прокладки специальными асбестовыми нитями, заранее пропитанными графитовой смазкой.

В зависимости от размеров печи, можно использовать несколько секций чугунных радиаторов или даже выставлять их в два ряда. Сборка осуществляется таким же образом, как и для подключения к городской теплосети. Для этого применяются переходники, сгоны и уголки, а после соединения всех секций конструкцию нужно проверить на герметичность. Для этого в нее под напором подается вода.

Нельзя устанавливать теплообменник в печь, не проверив его надежность и герметичность.

Лучшим местом для подобного устройства будет дымоход. Там чугун будет защищен от открытого пламени, что обеспечит его сохранность. Если поставить теплообменник в топку, то пламя с одной стороны и холодная вода, которая поступает в него по трубе с другой, могут вызвать сильные перепады температур, которые он не выдержит.

Заключение

Никакой сложности в том, как превратить чугунные батареи своими руками в теплообменник или масляный радиатор, нет. При наличии нужных инструментов и тэнов из старых советских «гармошек» можно сделать эффективные обогреватели, дав им, таким образом, вторую жизнь.

Рекомендуем:

• Радиаторы стальные: боковое подключение (тип 11), этапы изготовления конструкции, плюсы и минусы панельных батарей, как выбрать по классификации
• Тэн для алюминиевого радиатора отопления: кронштейны для крепления батарей, теплоносители для обогревателей, запорная арматура, прокладки для радиаторов, техническое использование экрана
• Медно-алюминиевые радиаторы отопления: преимущества обогревателей, модели батарей (ребристые, секционные, литые, монолитные и трубчатые), электрическое отопительное устройство из алюминия
• Рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома

материалы, технология выполнения своими руками, варианты техники декора

Одним из элементов комнат в каждой квартире являются батареи отопления. Однако выглядят они довольно непрезентабельно даже при условии проведения ремонта. Этот скучный предмет обстановки многих удручает своим непритязательным обликом. Поэтому многие ищут решения, как изменить его. Кто-то производит замену чугунных радиаторов на плоские, которые имеют более презентабельный внешний вид. Они легко вписываются в интерьер помещения, не выделяясь.

Если вы хотите изменить облик батареи отопления в своей квартире, желаете, чтобы она гармонировала с другими элементами интерьера, то в этом вам поможет техника оформления непрезентабельных предметов в настоящее произведение искусства. Для этого потребуется выполнить ряд манипуляций с использованием обычной бумаги.

Техника преображения радиаторов центрального отопления называется декупаж. Она доступна для каждого владельца квартиры. Даже не обладая какими-то особыми навыками, вы можете создать декор батареи отопления своими руками. Самое главное — иметь терпение и необходимые материалы для изменения внешнего облика батареи.

Немного о технике оформления

Декупаж — красивое слово, которым обозначается техника аппликации. Если она выполнена по всем правилам и во время нее использовались качественные материалы, то по своему виду она вполне сравнима с настоящей росписью. Для тех, кто только недавно стал изучать мир различных самодельных поделок и задумок, техника декупажа батарей отопления своими руками может стать самым простым решением для изменения привычного облика радиатора отопления.

История появления

Декупаж — французское слово и в переводе оно означает «вырезать». Техника декупажа предполагает украшение различных предметов с использованием мотивов, вырезанных из бумаги.

Эта техника возникла в Китае, где ее впервые стали использовать крестьяне. Они применяли ее для украшения обычных предметов своего быта, используя бумагу красочных оттенков. Обычные предметы приобретали яркий эффектный вид. Вместе с лаковой мебелью в Европу спустя время попала и эта техника оформления предметов. Мода на все восточное во многом поспособствовала распространению декупажа на европейском континенте.

В технике декупажа трехслойные салфетки — самый популярный материал. Именно поэтому нередко эту технику называют салфеточной. Ее использование при оформлении предметов интерьера и различной мебели позволяет освежить вид и вернуть им жизнь. Они становятся более красочными и приобретают привлекательный вид, прекрасно дополняя помещение.

Украшаем батарею: материалы

У тех, кому довелось увидеть мебель, оформленную техникой декупажа, часто возникает желание сделать что-то подобное с элементами интерьера в своей квартире. Если вы тоже захотели попробовать себя в этом новом деле, то у вас, конечно же, возникает вопрос, каким образом сделать декупаж батарей отопления. Стоит сказать, что здесь нет ничего сложного.

Если вы хотите, чтобы батарея в квартире приобрела эффектный и яркий вид, стала прибором оформления с более оригинальным видом, утратила свой скучный вид, то в этом случае сначала необходимо подготовить необходимые материалы и инструменты для реализации этой техники:

• Карта для декупажа. В случае ее отсутствия подойдут обычные салфетки с рисунком, которые вам больше всего нравятся.
• Клей ПВА;
• Белая эмаль;
• Акриловые краски;
• Термостойкий лак;
• Наждачная бумага;
• Набор кистей.

Поклонники этой техники рекомендуют для выполнения работ использовать строительный клей ПВА, а не тот, который предлагается в канцелярских магазинах. Строительный состав обладает более высокими свойствами в плане склеивания. Вдобавок, его отличает более высокое качество.

Подготовительные работы

Приступая к работам по оформлению техникой декупажа батареи из чугуна, необходимо сначала заняться подготовкой радиатора. Она предполагает обработку прибора обогрева, которая включает:

• Очистку влажной тряпку радиатора от грязи и пыли. После завершения работы по уборке нужно выждать, когда он высохнет;
• Далее выполняется обработка поверхности изделия наждачной бумагой;
• Когда поверхности радиатора приобретут гладкую поверхность, можно переходить к окрашиванию батареи белой краской. Следует помнить о том, что используемая краска является токсичным материалом, поэтому при выполнении окрасочных работ необходимо работать в респираторе. Вдобавок к этому до начала окрашивания следует открыть окно;
• После нанесения красочного материала необходимо подождать, пока он хорошо высохнет. Оптимально, если с момента нанесения краски на батарею и до приклеивания на неё аппликации из бумаги пройдет не менее 15 часов.

Пока батарея высыхает, не тратьте времени впустую, а подготовьте мотивы для аппликации. Если вы используете готовую карту для декупажа, на которую нанесен какой-либо пейзаж, то следует замерить габариты батареи и каждой из её секций. Потом эти размеры необходимо нанести с обратной стороны карты, а затем по ним вырезать мотивы.

Декупаж салфетками

Используя этот элемент декора, следует поступать по-другому:

• Понравившиеся детали вырезаются в необходимом количестве;
• Потом примеряются на месте будущего размещения. Это нужно для того чтобы, когда батарея полностью высохнет, вы могли бы приступить сразу к декупажу, не делая перерывов в работе на поиск нового декора.

Творим на батарее

После высыхания белой эмали, используя подготовленные мотивы и инструменты, можно начинать украшение батареи. Лучше всего делать это в направлении сверху вниз. Это более правильный подход, поскольку в процессе оклеивания изделия из бумаги могут увеличиваться в своих размерах.

Если начинать оформление батареи сверху, то можно не сомневаться, что край получится аккуратным. А если появятся лишние детали, то их можно легко засунуть или вообще обрезать.

Для декупажа своими руками можно использовать:

• отдельные мотивы небольшого размера;
• цветы;
• фигурки животных.

В этом случае процесс наклеивания лучше начинать от центра мотива, постепенно разглаживая его к краям. Не нужно спешить во время работы. Лучше всего придерживаться среднего темпа. В этом случае бумага не будет успевать просыхать. К тому же вы избежите разрыва размокшего рисунка.

Когда все бумажные наклейки окажутся на своем месте, можно переходить к выполнению корректировки краев рисунка. Для этого используем акриловые краски, если в этом есть необходимость и у вас имеются способности художника.

И акриловой краске, и слою клея ПВА, нанесенному на бумагу, необходимо дать время высохнуть. Когда поверхность будет абсолютно сухая, можно использовать термостойкий лак и покрыть им батарею. Закончив с этим, декупаж можно считать завершенным. Теперь вы можете оценить все великолепие вашей новой батареи, которая превратилась из обычного прибора отопления в настоящий шедевр, украшающий интерьер вашего помещения.

Если вам пришлась по душе такая работа по оформлению батарей, то вы можете переместиться в другую комнату и, используя те же инструменты и материалы, украсить другую батарею вашей квартиры. Возможно, расположенный в ней старый радиатор тоже нуждается в украшении. Выполнив работы качественно, можно получить еще один оригинальный предмет интерьера в своем жилище, который будет вызывать восхищение не только у вас, но и у ваших гостей.

Заключение

Если вы хотите, чтобы ваше жилище выглядело оригинальным, то необязательно приобретать дорогие обои или тратиться на покупку элитной мебели. Вы можете украсить его своими силами, потратив минимум денег. Декупаж поможет вам в этом. Эта техника оформления доступна для каждого. Главное – иметь желание изменить привычный облик в своем жилище. Обратив внимание на скучные батареи отопления, вы можете проявить фантазию и создать уникальные по виду и красоте радиаторы отопления. Они станут прекрасным дополнением интерьера, будут хорошо гармонировать с другими элементами интерьера. Украшение батарей техникой декупажа позволит превратить их изюминку интерьера вашей квартиры. Так что не упускайте такой возможности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Делать ли электрорадиатор отопления своими руками или стоит выбрать фабричный

---

---

Климатический режим в наших домах зачастую зависит от того, насколько стабильно работает централизованное отопление. К сожалению, работа коммунальных предприятий оставляет желать лучшего, поэтому многие ищут возможности самостоятельно улучшить «погоду в доме» за счет дополнительного отопления электрорадиаторами. Это довольно распространенный способ решения «температурного вопроса». Давайте рассмотрим плюсы и минусы.

Виды электрорадиаторов

Здесь мы рассмотрим только заводские варианты, которые пользуются спросом и проверены временем.

Стальной радиатор можно использовать для электроотопления

Алюминиевый радиатор лучше проводит тепло

Биметаллический радиатор выдерживает большее давление

По материалу изготовления:

1. Стальные
2. Алюминиевые
3. Биметаллические

По способу регулировки температуры:

1. Со встроенным термодатчиком
2. С выносным термодатчиком
3. С пультом дистанционного управления

Принцип действия

---

---

Подробная схема работы электрорадиатора

Все электрорадиаторы действуют по одному и тому же принципу. В нижней его части располагается нагревательный элемент (ТЭН), к которому подводится электричество через пульт управления или же без него. ТЭН нагревает воду, которая находится внутри радиатора, вода поднимается вверх, где греет стенки радиатора, которые согревают окружающий воздух.

Конструкция очень проста и надежна. Ее можно использовать даже без пульта управления, ведь большинство ТЭНов снабжено колесиком регулировки максимальной температуры, при которой он отключается. Именно благодаря этой простоте и дешевизне электрорадиаторы пользуются такой высокой популярностью. К сожалению, плюсы на этих двух пунктах и заканчиваются.

Плюсы/минусы

Электросчетчик. Реалии

Неоспоримыми достоинствами являются, конечно же, простота и дешевизна. Стоит купить любой радиатор, заполнить его водой и вкрутить в верхнее отверстие краник Маевского, а в нижнее ТЭН – и электрорадиатор для отопления готов. Благо, нагревательные элементы идут с необходимой резьбой и нужного диаметра, так что заморачиваться особо нет необходимости.

Без особых знаний и навыков человек сделает такой радиатор за полчаса. Но это будет не прибор по отоплению помещения, а прибор по поеданию электроэнергии и ваших денег. Для того, чтобы минимизировать дальнейшие растраты на оплату электричества, вам необходимо следовать правилам:

1. При выборе радиатора отдавайте предпочтение биметаллическим или алюминиевым – у них гораздо больше показатель теплоотдачи, нежели у стального, следовательно больше тепла за те же деньги
2. Ни в коем случае не используйте устаревшие чугунные радиаторы, чтобы переделать их на электрические. Пока разогреется чугунная батарея – ваш кошелек опустеет, а тепла вы так и не дождетесь.
3. Используйте все возможности электроники, доступные в данный момент. Это и отключение при уходе на работу, и включение по таймеру (например за 30 минут до вашего прихода) и отключение отдельных комнат от отопления, гибкую регулировку температуры в каждой комнате с помощью выносных термодатчиков. Все эти вещи помогут вам существенно снизить потребляемое количество электроэнергии.

Но все-таки, электрорадиатор – это глубоко устаревшая вещь, главным недостатком которой является низкий коэффициент полезного действия. Все это потому, что между нагревательным элементом и полезной для человека средой стоит целая куча материалов-посредников. Оцените сами:

1. Нихромовая спираль (внутри ТЭНа) нагревает спрессованный кварцевый песок
2. Кварцевый песок согревает медную трубку-оболочку нагревательного элемента
3. Медная трубка греет воду (внутри электрорадиатора отопления)
4. Вода согревает металл самого радиатора
5. Металл согревает воздух

На каждом из этих этапов неизбежны потери тепла, например спираль греет не только песок, но и пластиковый корпус самого ТЭНа, корпус и детали управляющих  элементов, терморегулятора, микропроцессора и т.д.

Также нельзя забывать о том, что ТЭНы всегда покрываются накипью, какие бы суперанодированные радиаторы вам не обещал продавец – этого не избежать. Накипь на поверхности ТЭНа снижает его эффективность до 30%, даже если слой 3-4 мм. Но с этой накипью можно бороться, если регулярно проводить техническое обслуживание и чистку. Чего не скажешь о внутренней поверхности самого электрорадиатора отопления. Уж туда-то вы вряд ли будете заглядывать, а слой накипи будет увеличиваться с каждым сезоном вместе со счетом за электричество.

Где и как стоит применять

Электрорадиатор отопления – устаревший способ согреться и всерьез его рассматривать как электроотопление на длительный срок нет смысла. Если вы снимаете офис на один сезон и не планируете оставаться в этом помещении дольше, если вы готовы мириться, что плата за электроэнергию будет на 30-40% больше, нежели при использовании современных технологий, то можете смело устанавливать электрорадиаторы, в противных случаях следует остановиться на современных достижениях, таких как кварцевые панели или хотя бы электроконвекторы.

Устанавливать электрорадиаторы отопления следует по тому же принципу, что и конвекторы – т.е. под окном или на самую холодную стену, чтобы создавать тепловую завесу от холодного воздуха, проникающего в помещение.

Чтобы минимизировать потери от использования электрорадиаторов, стоит покупать готовые решения от известных производителей, а не пытаться сделать самому. Благодаря использованию новых технологий, встроенным датчикам и возможностью гибкой регулировки температуры, фабричные радиаторы отчасти лишены некоторых минусов самодельных. Мы рекомендуем электрорадиаторы Сокол М, Эффектэнерго и Solidus, как заслуживающие доверия торговые марки на рынке отопительных приборов.

Если вы решили все-таки соорудить электрорадиаторы самостоятельно, то вот вам видео об этом.

---

---

Электрический конвектор на стене быстро прогреет комнату Принцип работы и как выбрать саморегулирующий греющий кабель Обогрев кровли поможет избежать неприятностей с таянием снега. Как правильно организовать отопление дачи электричеством

Самодельная печь из радиатора отопления (38 фото+описание изготовления)

Печь буржуйка самодельная, сделанная из радиатора отопления: подробные фото пошагового изготовления печки.

Интересную конструкцию самодельной печки буржуйки изготовил один из умельцев, предлагаю подробно рассмотреть устройство этой печи.

Особенность такой самодельной печки в том, что благодаря ребрам радиатора, она имеет дополнительные воздушные теплообменники и быстрее нагревает воздух в помещении.

Материалы для изготовления печки:

• чугунный радиатор отопления на 8 секций;
• профильные трубы 50 х 20 мм, 20 х 20 мм, 10 х 10 мм;
• листовая сталь 3-5 мм;
• полоса 20 мм;
• асбестовый шнур;
• жаростойкое стекло;
• петли для дверок – 3 комплекта;
• засовы для дверей печки – 3 шт.

Далее на фото показан процесс изготовления буржуйки:

Для изготовления боковин печки, нужно разобрать радиатор на секции. Чтобы не выкручивать ржавые ниппеля, батарею можно просто порезать на секции болгаркой.

Затем из каждой из них срезаются ребра и режутся вот такие заготовки.

Обратите внимание! Внутри ребер много отложений, к тому же сверху они покрыты толстыми слоями краски. Все это нужно выжечь. Для этого ребра вместе с дровами складываются в костер. Когда тот прогорит их нужно почистить щеткой по металлу.

Из ребер, свариваются 2 боковые стенки для печки. Для буржуйки будет достаточно использования на стенку по 7-8 ребер. Сваривать необходимо сплошным швом, добившись полной герметичности.

Теперь, нужно изготовить каркас и дверцы для печки. Из профильной трубы 50х20 мм и 20х20 мм, сваривается каркас передней стенки печки.

Поперечные трубки располагаются таким образом, чтобы иметь возможность установить в нее 3 дверцы. Одна будет для зольника, вторая для подкладывания дров, а третья для доступа в камеру дожига с целью чистки сажи.

Далее нужно соединить каркасы передней и задней стенки печки боковинами из листовой стали. Они вырезаются по высоте зольника и ширине подготовленных стенок из радиаторов. Сразу же к боковинам приваривается дно печки из такой же листовой стали.

Затем, необходимо вырезать из листовой стали волнистую вставку, плотно прилегающую к ребрам сваренных батарей. Ее длина должна быть короче стенок на 1 ребро. Затем нужно приварить стенки из радиаторов к каркасу печки, располагая их под уклоном. Одновременно между ними вваривается волнистая вставка. Она должна располагать посередине верхнего проема камеры дожига.

Перевернув печку набок нужно заварить зазор между скошенными стенками из батареи и ровными нижними боковинами из листовой стали. Для этого вырезаются вставки соответствующего размера и герметично привариваются.
Далее вырезается и вваривается верх печки. Его длинные стороны тоже делаются волнистыми для плотного прилегания к ребрам. Перед привариванием, в заготовке вырезается отверстие под дымоход.

Дверца для топки, изготавливается из профильной трубы. Чтобы она плотно прилегала, ее толщину нужно нарастить стальной полосой. Один ее ряд приваривается по периметру дверцы, а второй с отступом на 10 мм. В результате получится 2 стенки, между которыми укладывается асбестовый шнур.

После этого на проем под дверцу топки наваривается рамка из полосы так, чтобы при стыковке с дверью касание происходило по асбесту. Это даст камере сгорания полную герметичность.

Примечание редакции! При нагревании, асбест выделяет вредные вещества, поэтому применять асбест в печах не рекомендуется!

Дверца для зольника сваривается из более тонкой профильной трубы. В ней нужно срезать одну стенку, чтобы закладывать асбестовый уплотнитель. Рама двери заваривается листовой сталью. Чтобы эта дверца меньше нагревалась, изнутри к ней приваривается 2 болта и к ним небольшая вставка экран из листовой стали. К самому проему приваривается полоса для уплотнений дверцы по асбесту, также как и ранее на проеме для загрузки дров. Верхняя дверца для чистки сажи делается аналогично.

На дверь камеры сгорания, укладывается уплотнитель и вставляется жаростойкое стекло. Для его крепления можно наложить пару капель сварки. Затем к дверцам и печки привариваются задвижки.

Печь желательно сразу покрасить жаростойкой краской.

Особенность такой самодельной печки в том, что благодаря ребрам радиатора, она имеет дополнительные воздушные теплообменники и быстрее нагревает воздух в помещении. Также за счет массы она дольше удерживает тепло после прогорания дров.

В этой конструкции, при изготовлении используется чугун и сталь, но поскольку печь маленькая и рассчитана на дрова, то температура металла не поднимается настолько, чтобы в результате линейного расширения шов между чугуном и сталью лопнул.

Также, в этом видео, можно посмотреть, как сделать буржуйку из радиатора отопления:

Ниша под конвектор встроенный в пол своими руками

 

Вступление

Самодельная ниша под конвектор встроенный в пол чаще делается в частных домах, при их строительстве. Самодельная ниша позволяет не покупать готовые отопительные каналы, а собрать встроенную в пол систему отопления из стандартных радиаторов.

Ниша под конвектор встроенный в пол — устройство   

Проще всего сделать нишу на первом этаже в земляном полу.

• Ниша должна быть покрыта слоем гидроизоляции. Причем, гидроизоляция ниши, должна  быть совмещена с гидроизоляцией основного пола.
• Размер ниши должен подходить к размеру радиаторов. От стен ниши до краев радиатора должно быть расстояние не менее 100мм. Расстояние от края ниши до окна должно быть 50-250 мм.

• Общая конструкция ниши под радиатор, хорошо виден на рисунке. Эта схема устройства ниши под радиатор на первом этаже дома.
• Если нишу нужно сделать на втором и третьем этажах, нужно предусмотреть опускание балок перекрытии на нужную высоту.
• Нишу можно оштукатурить, но предварительно нужно ее утеплить. Лучше использовать пенополистирол. Это жесткий утеплитель, который дополнительно усилит нишу. Утепление снизит тепловые потери на ненужный нагрев пола.
• Само «корыто» ниши лучше сделать из оцинкованной стали. Она дополнительно послужит тепловым отражателем. Можно обложить нишу (вместо стали, керамической плиткой).
• Края ниши нужно отделать уголком, для укладки декоративной решетки.

Монтаж радиаторов в нише

Мы рассматриваем самый простой встроенный в пол конвектор. Это конвектор с естественной циркуляцией. Ниша под конвектор встроенный в пол уже готова, приступаем к монтажу теплообменника.

Теплоноситель двигается по двухтрубной системе отопления. Одной трубой он подводится, второй трубой он выводится из радиатора. На ввод ставится терморегулятор с краном Маевского, на вывод ставится запорный вентиль. Все, как при установке радиаторов на стену, только в горизонтальной плоскости.

Четырех трубный теплообменник подключается как на фото, змейкой.

Система проверяется давлением 25 бар. Рабочее давление не превышает 15 бар. Для теплоносителя можно использовать антифриз или другие искусственные теплоносители «незамерзайки».

©Obotoplenii.ru

Другие статьи раздела: Радиаторы

 

 

Чем закрыть батареи отопления: некоторые варианты декорирования батарей

У многих жителей домов сталинской и хрущёвской постройки квартиры имеют в качестве отопительных приборов старые батареи. Зачастую они выглядят несовременно и громоздко. Можно ли их вписать в насущный интерьер вашего жилища?

Не спешите менять это чудо природы на что-то новое. Можно попытаться их вид преобразить до такой степени, что уже и перестраивать что-то не захочется. Ведь срок службы данного элемента системы отопления может реально равняться десятилетиям. И хотя такие радиаторы произведены ещё в советское время они зачастую обогревают ваше жизненное пространство лучше, чем более поздние аналоги. Да и служить могут дольше, чем что-то иное.

Обновить вид данного устройства можно несколькими способами. Первое, что стоит упомянуть, решая вопрос, чем закрыть батарею отопления – это декоративная решётка. Если вид отопительного прибора весьма вас смущает, то такой выход вполне уместен.

Закрываем батарею отопления декоративной решеткой

Здесь существует не один вариант. Изготовленная своими руками решётка может навешиваться прямо на батарею. Использовать для этого можно деревянные бруски, которые покрываются впоследствии лаком либо красятся.

Декоративные решетки для батарей отопления могут иметь вид очень даже разнообразный. Но суть большинства из них – закрыть вентиляционное отверстие. Если вы остановились на данном варианте, то придётся соорудить фальшстену, внутри которой останется радиатор отопления. А отверстие в такой стене как раз будет закрыто вентиляционной решёткой. Важным достоинством является то, что она не препятствует воздуху свободно циркулировать.

Данный метод достаточно прост и пользуется популярность. Сооружая фальшстену, можно проявить смекалку и придумать нечто непростое.

Так, что бы ваша затея также служила необычным элементом дизайна. Например, как вы видите на фото. И батарея спрятана, и необычная ниша с подсветкой присутствует. Ниша из гипсокартона – и есть основной элемент. На самом деле всё это сооружено ради того, чтобы скрыть батарею. Она за вентиляционной решёткой притаилась.

Используем декоративный экран для закрытия батареи отопления

Помимо решёток, можно соорудить декоративный экран. В настоящее время достаточно интересным вариантом для этого является бамбуковое или ротанговое полотно. Им можно закрыть отверстие в нише. А можно над батареей просто соорудить полочку, которая несколько шире самого радиатора отопления. К этой полочке снизу крепится полотно в виде шторы. Ничего не видно, а обогрев помещения за счёт этих невидимых деталей происходит. Или используйте с такой полочкой жалюзи, горизонтальные или вертикальные. Также можете закрепить их снизу полки, которая несколько шире самой батареи.

В настоящее время есть возможность приобрести специальный алюминиевый корпус, предназначенный прямо для таких целей. Надо признать, что подобное устройство скроет не только сам прибор отопления, но и его части, которые находятся сбоку. А именно, краны, вентили. Тоже очень удобно.

Возможность для оригинальной раскраски

Этот метод особенно удачен для детской комнаты. Можно задействовать фантазию и превратить батарею в какое-либо животное. Например, в гусеницу. А может в божью коровку или барашка.

Но в других помещениях необычная покраска может придать приятный внешний вид. Если принимать во внимание технологию, то вначале обязательно потребуется удалить старую отслаивающуюся краску. Затем процесс потребует хорошей зачистки наждачной бумагой. Теперь протираем и, наконец, можно начинать покраску. Для этого дела правильно будет иметь специальную батарейную кисть с длинной изогнутой ручкой. Только это устройство даст возможность хорошо прокрасить рёбра радиатора изнутри.

Хочется верить, что читая этот материал, вы смогли найти свой вариант как правильно скрыть с глаз и чем закрыть батареи отопления.

Как сделать электрические грелки для пальцев для перчаток и блок питания для пальцев ног с батарейным питанием и грелки для ног для обуви и ботинок

Toesties: Как сделать электрические грелки для пальцев для перчаток и блок питания для пальцев ног и обуви на батарейках и сапоги

Пальцы

^MT — Стельки с электроподогревом, перчатки, батарейный отсек для зимних утеплителей ботинок своими руками Перейти к Toestie-finger

Зимой мерзнут пальцы ног? Ваша девушка хочет бросить кататься на лыжах раньше вас? потому что у нее мерзнут ноги?
Если да, то, возможно, вы рассматривали возможность использования электрических нагревателей обуви на батарейках, но вас оттолкнула цена. таких компаний, как Hotronic и Therm-ic, чьи системы стоят до 200 долларов, и в 2005 г. компания Therm-ic по-прежнему использует никель-кадмиевые технологии с ее плохой холодной погодой. поведение, чувствительность к небрежным привычкам зарядки и неодобрение зелени.
А потом, может быть, вы отказались от идеи создать свой собственный из-за сложности создания нагревательные элементы надежные и удобные. Что ж, вот компромисс, который я сделал — я купил пару стелек со встроенными нагревательными элементами от Therm-ic, которые очень хорошо сделаны и удобны, и стоила всего 40 долларов на дорогом шведском горнолыжном курорте. Затем я построил простой аккумулятор, чтобы ездить на них примерно за 10 долларов, сэкономив 150 долларов на том, что они хотели получить за свои, и получая при этом превосходную технологию NiMH.Стельки можно легко перемещать между ботинками.

Материалы:
Для изготовления аккумуляторной батареи вам понадобится:
батарейный отсек,
выключатель,
вилка и розетка (например, аудиоразъемы 3,5 мм),
бит проволоки.

Я выбрал держатель для двух элементов AA, и этого, кажется, достаточно для ног моей девушки на прогулке на лыжах или коньках. Вы можете предпочесть держатель на 4 ячейки за счет дополнительного объема и веса.

Строительство :
Очевидно, если вы зашли так далеко, но подключите розетку к держателю батареи, взяв один из проводов. через переключатель на своем пути.Затем вы можете приклеить переключатель и розетку к держателю батареи, чтобы есть что-то похожее на первую картинку. Учтите, что держатель, вероятно, сделан из «толстого» пластика типа полиэтилена, к которому не прилипает большинство клеев. Используйте что-то вроде SuperAttak от Plastic Padding. Затем замените включенную вилку. конец кабеля стельки к тому, который совместим с вашей розеткой. На втором изображении вы видите переходной кабель, потому что это был прототип до того, как у меня хватило смелости отрезать оригинал кабель и сделайте его аккуратным.Если вам повезет, вы можете найти даже ленточный кабель. разъем, совместимый с оригинальной вилкой, и вам не нужно отрежьте или воспользуйтесь переходником. Если вы сделаете это, вы можете сделать небольшую канавку в оригинальный штекер, чтобы он более плотно прилегал к ленточному разъему.
Теперь вы можете положить эту сборку в небольшую тканевую сумку, которую можно пристегнуть к задней части туфли или ботинка.
Просто, а?
Если вы хотите немного усложнить задачу, вы можете использовать 4 батареи и иметь переключатель, с помощью которого вы можете выбирать чтобы все 4 были последовательно (очень теплые, малый срок службы батареи), или две пары параллельно (не такие теплые, более длительный срок службы).Для этого вам понадобится двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT) и подключите его, как показано на рисунке.

Сопротивление элемента стельки Therm-ic составляет около 10 Ом, поэтому при подключении 2 никель-металлгидридных батарей AA, потребляемый ток составляет примерно 200 мА, а выходная мощность — около 0,5 Вт, что дает срок службы около 10 часов без подзарядки. С 4 последовательными батареями вы получаете 400 мА и 2 Вт со сроком службы 5 часов.

Пальцы ног
Для начала я сделал испытательный прототип, используя полметра 20 Ом / м. Проволока Kanthal® и вшиваем ее в пальцы некоторых тонких перчаток и езда с той же мощностью 3 В источник как в toesties.Это не сработало, возможно, потому что жара был распределен по слишком большой площади, поэтому я попробовал вместо него 9-вольтовую батарею, и это было очень тепло в течение 15 минут или около того, но потом я понял, что он потребляет 1 ампер, и поэтому разрядил батарею слишком быстро. Кроме того, неизолированный провод закорочен в разных местах, что приводит к плохому распределению тепла, и поскольку перчатка была одножильной, ее трудно было вшить в перчатку, и у нее были острые концы. это неизбежно вонзилось в кожу. Плюс плохо переносит припой.

Поэтому я был рад обнаружить Cooner Wire которые продают все виды проводов, которые только можно представить, и многие из них.Изделие AS636 представляет собой многожильный провод 32 калибра из нержавеющей стали в оболочке из ПВХ. это всего 0,2 мм в диаметре, и он достаточно гибкий, чтобы шить с помощью обычной иглы.
Сопротивление около 30 Ом / м. Хотя паять в принципе сложно, если намотать какой-нибудь многожильный медный провод вокруг стыка и добавьте большое количество припоя, вы получите очень хорошее соединение с нормальным утюгом электроники. Не знаю сколько стоит провод, но, вероятно, не очень, потому что они были достаточно любезны, чтобы прислать мне метр в качестве бесплатного образца, когда они слышали, что я делал.К сожалению, этого было мало для пары перчаток, поскольку 50 см этого калибра имеют сопротивление 15 Ом, а два параллельных отрезка длиной 25 см менее 4 Ом, и моя цель была около 6 или 7 Ом. Я выбрал 4-омное решение, оно было очень теплым, но две батарейки ААА длилось всего 30 минут, два AA 90 минут. Если бы у меня был еще метр провода, я бы мог получил 3 часа с AA, и все еще достаточно тепло.

Тем не менее, похоже, что основная проблема перчаток заключается в том, что они неудобно носить с собой столько батарей, сколько вы можете вынести на ногах, а пара AAA или даже AA просто не держит достаточно энергии на целый день.Одно из решений — проложить по руке кабели к большим аккумуляторным блокам. но это слишком раздражает моего клиента. С внешней стороны запястья перчатки будет добавлен эластичный карман для аккумуляторов, и идея состоит в том, чтобы использовать эту перчатку как подкладку внутри более крупной перчатки.

Информация о батарее
Я использую никель-металлгидридные аккумуляторные батареи GP со следующими характеристиками:
AAA 850 мАч 1,2 В = ~ 1 Втч
AA 2500 мАч 1,2 В = ~ 3 Втч
PP3 170 мАч 8,4 В = ~ 1,5 Втч

Toesties ^MT является незарегистрированной торговой маркой.

© Марк Харрис, 2006 г., но распространяйте без изменений.

Бонусный абзац:
Вскоре после публикации этой страницы я получил электронное письмо от группы специалистов по разминированию ATF в США, просят меня позвонить им. Очень любопытно и немного опасаясь, я позвонил по номеру ожидая, что какой-то военный лает на меня, что я должен перестать подбадривать людей вставить провода в их обувь. Вместо этого я услышал «Привет! Это Лилли». Оказывается она просто хотел получить разрешение на публикацию этой страницы в уведомлении, чтобы офицеры знали о некоторые вещи, которые не являются бомбами.Так что будьте уверены, что вас не возьмут далеко в отдаленное место и взорвется контролируемым взрывом только потому, что на вас надеты пальцы ног. Нет, если все хотя бы читают их рекомендации …

(Другие проекты DIY)

(Домашняя страница MRH)

Инженеры

разработали аккумуляторную батарею для электромобилей, способную нагреваться зимой

Филипп Гуген / AFP / GettyGetty Images

Инженеры Пенсильванского университета создали аккумулятор, способный преодолеть одно из основных препятствий, с которыми сталкиваются электромобили: погоду.Они разработали новую батарею, которая может самонагреваться, что обеспечивает быструю зарядку независимо от внешнего холода.

Как и любой другой аккумулятор, на аккумуляторы электромобилей (EV) холод отрицательно влияет. Исследования Министерства энергетики показали, что погодные условия могут влиять на сменные аккумуляторные батареи электромобилей более чем на 25 процентов, в результате чего пробег автомобиля сокращается с 80 до 60 миль. Инженеры Пенсильванского университета разработали самонагревающуюся батарею, которая может обеспечить 15 -минутная быстрая зарядка при любых температурах, даже когда на холодах всего минус 45 градусов по Фаренгейту.

Батареи имеют как положительную, так и отрицательную клеммы. Ученые поместили тонкую никелевую фольгу так, чтобы один конец был прикреплен к отрицательному выводу, а другой конец образовал третий вывод. Когда датчик температуры, прикрепленный к батарее, определяет, что температура батареи ниже комнатной, он посылает электроны, протекающие через никелевую фольгу. Это нагревает батарею, пока она снова не превысит комнатную температуру.

Художественное изображение быстро заряжающегося аккумулятора штата Пенсильвания.

Чао-Ян Ван / штат Пенсильвания

Когда датчик обнаруживает, что температура батареи выше комнатной, это признак того, что зарядка может начаться снова. Электрический ток течет в батарею, быстро заряжаясь до более эффективного состояния.

«Уникальной особенностью нашего элемента является то, что он будет нагревать, а затем автоматически переключаться на зарядку. Кроме того, не нужно менять уже существующие станции. Управление выключением нагрева и зарядки осуществляется внутри батареи, а не зарядных устройств. «, — сказал Чао-Ян Ван, директор Центра электрохимических двигателей штата Пенсильвания, в заявлении для прессы.

Все батареи со временем теряют свою способность. Но 4500 циклов тестирования нового элемента с шагом 15-минутной зарядки при 32 градусах по Фаренгейту показали только 20-процентную потерю емкости. За весь срок службы автомобиля это может обеспечить 280000 миль вождения и срок службы 12,5 лет. Обычный аккумулятор показал 20-процентную потерю емкости всего за 50 зарядок.

«Этот повсеместный метод быстрой зарядки также позволит производителям использовать батареи меньшего размера, которые легче и безопаснее в автомобиле», — говорит Ван.

По мере того, как электромобили и грузовики становятся все более популярными, все больше внимания уделяется их батареям и их функционированию в окружающей среде. Например, Nissan начал превращать старые аккумуляторы Leaf в уличные фонари в Японии.

Источник: Penn State

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

Контур солнечного водонагревателя с зарядным устройством

Предлагаемый солнечный водонагреватель со схемой контроллера зарядного устройства объясняет простой метод использования избыточной солнечной энергии от солнечной панели для нагрева воды в резервуарах для воды или плавательных бассейнах или камерах для яиц птицы. Обычно схема также работает как автоматическое зарядное устройство для солнечных батарей и одновременно обеспечивает питание бытовых электроприборов.

Общие сведения о зарядке от солнечных батарей

Солнечная энергия широко доступна по всему миру, и ее можно использовать бесплатно.Все дело в установке коллектора солнечной энергии или просто солнечной фотоэлектрической панели и использовании имеющихся ресурсов.

В этом блоге и на многих других сайтах вы могли встретить различные схемы эффективных зарядных устройств для солнечных батарей. Однако эти схемы обычно говорят об использовании солнечной панели для получения электроэнергии.

Во время работы задействованные регуляторы / зарядные устройства стабилизируют солнечное напряжение таким образом, что выходное напряжение становится подходящим для подключенного аккумулятора, который обычно является свинцово-кислотным аккумулятором на 12 В.

Поскольку обычно солнечная панель предназначена для генерации напряжений, превышающих 12 В, то есть от 20 до 30 вольт, в процессе стабилизации полностью игнорируется избыточное напряжение, которое либо шунтируется на землю, либо нейтрализуется электронными схемами.

В этой статье мы узнаем простой метод преобразования избыточной солнечной энергии в тепло даже во время зарядки аккумулятора и безопасного совместного использования бытовой техники.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

Использование избыточной неиспользованной солнечной энергии для нагрева воды

В данной схеме контроллера солнечного водонагревателя с зарядным устройством батареи предположим, что при пиковом солнечном свете подключенная солнечная панель способна работать. генерируя около 24 В.

На схеме мы видим пару операционных усилителей, расположенных между входом солнечной батареи и выходом для зарядки аккумулятора.

Операционный усилитель слева в основном настроен на подачу указанного зарядного напряжения на его правые ступени.

Для батареи 12 В это напряжение будет около 14,4 В.

RV1 поэтому регулируется так, что выход операционного усилителя становится высоким в случае, если входное напряжение превышает отметку 14,4 В.

Операционный усилитель справа обозначен как ступень отключения при избыточном заряде, которая отвечает за мониторинг напряжения зарядки аккумулятора и отключает его при достижении верхнего порога.

Это происходит, когда неинвертирующий вход U1B определяет более высокий порог и отключает положительное смещение к МОП-транзистору, который, в свою очередь, отключает питание подключенной батареи.

Однако нагрузка, которая по сути является инвертором, остается в рабочем состоянии, поскольку теперь она начинает получать питание от заряженной батареи.

В процессе, если напряжение упадет даже на несколько напряжений, U1B вернет свой выход на высокий логический уровень, и батарея снова начнет заряжаться, одновременно позволяя подключенным устройствам оставаться в рабочем состоянии через напряжение общей панели.

Между тем, как обсуждалось в предыдущих строках, U1A контролирует напряжение панели и, как и U1B, когда он мгновенно определяет, что напряжение панели превышает отметку 14,4, он переключает свой выход на высокий логический уровень, так что подключенные транзисторы мгновенно включаются.

Можно увидеть катушку нагревателя постоянного тока, прикрепленную к коллектору и плюсу транзистора.

Когда транзистор проводит, катушка шунтируется через прямое напряжение панели, и поэтому она мгновенно начинает нагреваться.

Низкое сопротивление катушки отводит от панели большой ток, в результате чего напряжение падает ниже установленного уровня 14,4 для U1A.

В тот момент, когда это обычно происходит, U1A меняет ситуацию и отключает питание транзисторов, и процесс быстро колеблется, так что напряжение, подаваемое на батарею, остается в пределах отметки 14,4 В, и в процессе катушки нагревателя удается оставайтесь активными, чтобы его тепло стало пригодным для любых предпочтительных целей.

Схема солнечного водонагревателя со схемой контроллера зарядного устройства

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как упаковать аккумулятор в термоусадочную пленку — Комплект DIY VRUZEND

Один из лучших способов герметизировать аккумулятор — использовать термоусадку. Он может защитить аккумулятор от короткого замыкания, защитить аккумулятор от непогоды и придать профессиональный вид аккумулятору DIY.

Выбор термоусадки

Доступно множество различных типов термоусадочных устройств. Для наших целей мы обычно ищем термоусадочные материалы большого диаметра. Он будет достаточно большим, чтобы вместить наши батареи.

Существуют также различные виды термоусадки. Мало того, что он бывает разных цветов, но также доступны разные материалы. Самая большая термоусадка большого диаметра — это довольно тонкий термоусадочный ПВХ.

Термоусадочный материал из ПВХ

отлично подходит для использования в батареях, но со временем он может стать хрупким и начать трескаться по краям или в острых углах.Один из способов обойти это — использовать несколько слоев. Это усиливает термоусадку и добавляет вторую линию защиты, если один слой начнет трескаться. Это также позволяет вам использовать несколько частей термоусадки, перпендикулярно друг другу, чтобы покрыть все шесть сторон батареи, а не только четыре стороны, тем самым полностью герметизируя батарею. Добавление тонкого слоя пены вокруг батареи также может помочь предотвратить растрескивание термоусадки со временем.

Также доступна термоусадочная машина с более толстой резиной.Эта термоусадка обычно может выдерживать большее количество злоупотреблений, но она также более дорога из-за больших размеров, необходимых для использования батареи.

Какой размер термоусадки мне нужен?

Это действительно частый вопрос в производстве аккумуляторов. На самом деле это довольно просто определить, особенно для квадратных форм.

Во-первых, вы должны понять размеры термоусадки. В отличие от небольшой термоусадки для проволоки, которая измеряется диаметром, термоусадка большого размера обычно измеряется по ширине сглаживания, а не по диаметру.Это потому, что он расплющивается на рулоне, и этот метод измерения проще. Сглаженная форма также составляет половину окружности круга, образованного термоусадкой при открытии.

Теперь, чтобы рассчитать необходимый нам размер термоусадки, мы сначала рассчитаем периметр нашей батареи. С батареей толщиной 4 дюйма и шириной 5 дюймов ниже мы просто складываем высоту и ширину, чтобы получить 9 дюймов (что также составляет половину периметра нашей батареи). Так как большинство термоусадочных материалов имеют коэффициент усадки 2: 1, нам нужен кусок термоусадки с размером половины окружности не менее 9 дюймов.Но мы также должны убедиться, что термоусадка меньше, чем в два раза превышает размер батареи, а это означает, что она не может иметь размер половины окружности больше 18. Это означает, что нам нужен кусок термоусадки размером от 9 до 9 дюймов. 18 дюймов. В идеале мы должны выбрать кусок, который ближе к 9 дюймам, чтобы он плотнее прижимался к батарее.

Если это звучит сложно, то вот простая версия: добавьте высоту и ширину батареи, чтобы получить число. Затем умножьте это число на 2.Вам нужен размер термоусадки между этими двумя числами.

В большинстве случаев термоусадка измеряется в метрических размерах, поэтому, если вы рассчитываете в дюймах, вам нужно будет перевести в миллиметры. Просто умножьте свои дюймы на 25,4, чтобы получить миллиметры. Таким образом, вместо 9-дюймовой термоусадки нам понадобится термоусадка не менее 228 мм.

Установка термоусадки

Чтобы установить термоусадочную трубку, убедитесь, что все соединения выполнены и батарея протестирована.Досадно, что приходится разрезать термоусадочную пленку, если вы что-то забыли.

Как только вы узнаете, что ваша батарея готова, подготовьте ее, добавив слой пенопласта или стеклопластиковых панелей вокруг внешней стороны батареи. Вы можете пропустить этот шаг, но это поможет снизить нагрузку на термоусадочную пленку со всех штырей клеммной крышки.

Затем, убедившись, что провода не мешают, наденьте термоусадочную пленку на батарею. Убедитесь, что деталь достаточно длинна, чтобы по крайней мере на полдюйма выходить за каждую сторону батареи.

Теперь начните подавать тепло либо с помощью сильного фена, установленного на «высокий», либо от теплового пистолета, настроенного на «низкий». Не используйте тепловую пушку на «высоком» уровне, она может растопить термоусадочную пленку.

Начните с концов батареи, нагревая термоусадочную пленку до тех пор, пока она не обернется вокруг углов батареи. Это поможет сохранить его уютно. Затем нагрейте середину термоусадки, поворачивая батарею, чтобы равномерно нагреть всю термоусадку.

После того, как эта деталь полностью сжата на батарее, у вас есть возможность добавить вторую деталь под углом 90 градусов к первой.Это позволит вам закрыть два конца, которые остались открытыми. Это не совсем необходимо, но может помочь сделать аккумулятор более водонепроницаемым, если это является проблемой. Это также может помочь предотвратить попадание посторонних предметов (проводов, пальцев, насекомых и т. Д.) В аккумулятор.

И все! Установить термоусадку было просто, правда ?! Если вам когда-нибудь понадобится открыть аккумулятор, осторожно сдвиньте термоусадочную трубку, особенно если вы используете металлическое лезвие. Старайтесь отрезать клеммы, чтобы избежать короткого замыкания клемм лезвием.Удачи в завершении работы с аккумулятором! Не забудьте зайти на форум и поделиться с нами своим процессом сборки батареи!

Об авторе

Мика Толл (Micah Toll) — инженер-механик, производитель литиевых батарей и преподаватель электровелосипедов. Он написал несколько книг, в том числе DIY Lithium Batteries (бестселлер №1 на Amazon!) И The Ultimate DIY Ebike Guide (бестселлер №2 на Amazon!). Когда он не разъезжает по Тель-Авиву или Флориде на своих электровелосипедах, вы, вероятно, найдете его за чтением, письмом, бегом или вегетарианством на диване.

Откажитесь от батарей: автономный накопитель энергии на сжатом воздухе

---

---

Эта статья переведена на французский, испанский и голландский.

Накопитель энергии на сжатом воздухе (CAES) обычно рассматривается как форма крупномасштабного накопителя энергии, сравнимого с гидроэлектростанцией с насосом. Такая установка CAES сжимает воздух и хранит его в подземной пещере, восстанавливая энергию путем расширения (или декомпрессии) воздуха через турбину, которая запускает генератор.

К сожалению, крупные установки CAES очень неэффективны с точки зрения энергопотребления. Сжатие и декомпрессия воздуха приводит к потерям энергии, в результате чего КПД от электричества к электрическому составляет всего 40-52% по сравнению с 70-85% для гидроэлектростанций и 70-90% для химических батарей.

Низкий КПД в основном связан с нагревом воздуха при сжатии. Это отработанное тепло, на которое приходится значительная часть потребляемой энергии, сбрасывается в атмосферу. Связанная с этим проблема заключается в том, что воздух охлаждается при декомпрессии, снижая выработку электроэнергии и, возможно, замораживая водяной пар в воздухе.Чтобы избежать этого, крупномасштабные установки CAES перед расширением нагревают воздух, используя природный газ, что еще больше снижает эффективность системы и делает накопление возобновляемой энергии зависимым от ископаемого топлива.

Почему CAES в малом масштабе?

В предыдущей статье мы изложили несколько идей, вдохновленных историческими системами, которые могут повысить эффективность крупномасштабных заводов CAES. В этой статье мы сосредоточимся на небольшом, но растущем числе инженеров и исследователей, которые думают, что будущее — не за крупномасштабным накоплением энергии сжатым воздухом, а за маломасштабными или микросистемами, использующими искусственные надземные резервуары для хранения энергии. вместо подземных резервуаров.Такие системы могут быть автономными или подключенными к сети, работать сами по себе или вместе с системой батарей.

Основной причиной исследования децентрализованного накопления энергии сжатым воздухом является тот простой факт, что такую ​​систему можно установить где угодно, как и химические батареи. С другой стороны, крупномасштабное CAES зависит от подходящей подземной геологии. Хотя существует больше потенциальных площадок для крупномасштабных станций CAES, чем для крупномасштабных гидроэлектростанций, найти подходящие каверны для хранения не так просто, как предполагалось ранее.[1-2] [3]

Экспериментальная установка малогабаритной системы накопления энергии сжатым воздухом. Источник: [27]

По сравнению с химическими батареями, системы micro-CAES обладают некоторыми интересными преимуществами. Самое главное, распределенная сеть систем хранения энергии сжатого воздуха была бы намного более устойчивой и экологически чистой. В течение срока службы химические батареи накапливают в два-десять раз больше энергии, чем требуется для их производства. [4] Мелкомасштабные системы CAES работают намного лучше, в основном из-за их гораздо более длительного срока службы.

По сравнению с химическими батареями распределенная сеть систем хранения энергии на сжатом воздухе будет намного более устойчивой и экологически чистой

Кроме того, они не требуют редких или токсичных материалов, а оборудование легко перерабатывается. Кроме того, для децентрализованного накопителя энергии на сжатом воздухе не требуются высокотехнологичные производственные линии, и он может производиться, устанавливаться и обслуживаться местным бизнесом, в отличие от системы накопления энергии, основанной на химических батареях.Наконец, micro-CAES не имеет саморазряда, устойчив к более широкому спектру сред и обещает быть дешевле, чем химические батареи. [5]

Хотя первоначальные инвестиционные затраты оцениваются выше, чем стоимость аккумуляторной системы (около 10 000 долларов США для типичного жилого помещения), и хотя надземное хранение увеличивает затраты по сравнению с подземным хранением (емкость для хранения подходит для примерно половина инвестиционных затрат), система аккумулирования энергии сжатым воздухом предлагает почти бесконечное количество циклов зарядки и разрядки.С другой стороны, батареи необходимо заменять каждые несколько лет, что в конечном итоге делает их более дорогими. [5,6]

Задача: ограничение размера хранилища

Однако децентрализованная CAES также сталкивается с серьезными проблемами. Первый — это эффективность системы, которая является проблемой как для крупных, так и для малых систем, а вторая — это размер емкости для хранения, что особенно проблематично для малых систем CAES.

Обе проблемы делают маломасштабные системы CAES непрактичными.Достаточное пространство для большого резервуара для хранения не всегда доступно, в то время как низкая эффективность хранения требует более крупной солнечной фотоэлектрической или ветровой электростанции, чтобы компенсировать эту потерю, повышая затраты и снижая устойчивость системы.

Что еще хуже, эффективность системы и размер хранилища обратно пропорциональны: улучшение одного фактора часто происходит за счет другого. Увеличение давления воздуха минимизирует размер хранилища, но снижает эффективность системы, в то время как использование более низкого давления делает систему более энергоэффективной, но приводит к увеличению размера хранилища.Некоторые примеры помогают проиллюстрировать проблему.

Резервуары для хранения энергии сжатого воздуха. Источник.

Симуляция автономного CAES, нацеленного на обесточенные сельские районы, подключенного к солнечной фотоэлектрической системе и используемого только для освещения, работает при относительно низком давлении воздуха 8 бар и обеспечивает КПД в оба конца 60%. — сопоставимо с эффективностью свинцово-кислотных аккумуляторов. [7]

Однако для хранения 360 Втч потенциальной электроэнергии системе требуется резервуар объемом 18 м3, размером с небольшую комнату размером 3x3x2 метра.Авторы отмечают, что «хотя размер резервуара кажется очень большим, он все же имеет смысл для применения в сельской местности».

Эффективность системы и размер хранилища обратно пропорциональны: улучшение одного фактора часто происходит за счет другого.

Такая система действительно может быть полезной в этом контексте, особенно потому, что она имеет гораздо больший срок службы, чем химические батареи. Однако подобная конфигурация в городских условиях с высоким потреблением энергии, очевидно, проблематична.В другом исследовании было подсчитано, что для хранения 3 кВтч энергии потребуется резервуар для хранения воздуха объемом 65 м3. Это соответствует сосуду высокого давления длиной 13 метров и диаметром 2,5 метра, показанному ниже. [8]

Кроме того, среднее ежедневное потребление электроэнергии домохозяйствами в промышленно развитых странах все еще намного выше. Например, в Великобритании оно немного ниже 13 кВтч в день, в США и Канаде — более 30 кВтч. В последнем случае потребовалось бы десять таких резервуаров давления воздуха для хранения одного дня использования электроэнергии.

Маломасштабные системы CAES с высоким давлением дают противоположные результаты. Например, конфигурация, смоделированная для типичного бытового использования электроэнергии в Европе (6400 кВтч в год), работает при давлении 200 бар (почти в 4 раза выше, чем давление на крупномасштабных установках CAES) и достигает объема хранилища всего 0,55. м3, что сопоставимо с аккумуляторами. Однако КПД этой установки составляет всего 11-17%, в зависимости от размера солнечной фотоэлектрической системы. [9]

Две стратегии по обеспечению работы Micro CAES

Эти примеры, кажется, предполагают, что накопление энергии сжатым воздухом не имеет смысла в качестве маломасштабной системы накопления энергии даже при снижении потребности в энергии.Однако, что, возможно, удивительно для многих, это не так.

Маломасштабные системы CAES не могут следовать тому же подходу, что и крупные системы CAES, которые увеличивают емкость хранения и общую эффективность за счет использования многоступенчатого сжатия с промежуточным охлаждением и многоступенчатого расширения с повторным нагревом. Этот метод включает дополнительные компоненты и увеличивает сложность и стоимость, что непрактично для небольших систем.

То же самое и с «адиабатическими» процессами (AA-CAES), которые нацелены на использование теплоты сжатия для повторного нагрева расширяющегося воздуха и являются основным направлением исследований крупномасштабных CAES.Для системы микро-CAES очень важно максимально упростить структуру. [5,10]

Это оставляет нам две низкотехнологичные стратегии, которым можно следовать для достижения такой же емкости и энергоэффективности, как у свинцово-кислотных аккумуляторов. Во-первых, мы можем разработать системы низкого давления, которые минимизируют разницу температур при сжатии и расширении. Во-вторых, мы можем проектировать системы высокого давления, в которых тепло и холод от сжатия и расширения используются для бытовых нужд.

Малогабаритный, высокого давления

Небольшие системы аккумулирования энергии сжатым воздухом с высоким давлением воздуха превращают неэффективность сжатия и расширения в преимущество. В то время как крупномасштабная система AA-CAES направлена ​​на рекуперацию тепла сжатия с целью максимального увеличения выработки электроэнергии, эти небольшие системы используют разницу температур, чтобы обеспечить тригенерацию электрической, тепловой и охлаждающей энергии. Рассеиваемое при сжатии тепло используется для отопления жилых помещений и производства горячей воды, в то время как холодный расширяющийся воздух используется для охлаждения и охлаждения помещений.Химические батареи не могут этого сделать.

В малых системах высокого давления рассеянное тепло сжатия используется для отопления жилых помещений и производства горячей воды, тогда как холодный расширяющийся воздух используется для охлаждения и охлаждения помещений.

В этих системах эффективность преобразования электричества в электрическую очень низка. Однако теперь необходимо определить несколько показателей эффективности, поскольку система также обеспечивает тепло и холод. [10,11] Кроме того, этот подход может сделать ненужными несколько электроприборов, таких как холодильник, кондиционер и электрический бойлер для обогрева помещений и воды.Поскольку на использование этих приборов часто приходится примерно половина потребляемой электроэнергии в среднем домашнем хозяйстве, малогабаритная система CAES с высоким давлением в целом имеет более низкую потребность в электроэнергии.

Типичный воздушный компрессор. Источник.

Системы высокого давления легко решают проблему размера хранилища. Как мы видели, более высокое давление воздуха может значительно уменьшить размер резервуара для хранения сжатого воздуха, но только за счет увеличения отходящего тепла. В малогабаритной системе, которая использует разницу температур для обеспечения нагрева и охлаждения, это является преимуществом.Таким образом, системы высокого давления идеально подходят для небольших жилых домов, где пространство для хранения ограничено и где существует большой спрос на тепло и холод, а также электричество. Единственным недостатком является то, что для систем высокого давления требуются более прочные и более дорогие резервуары для хранения, а также требуется дополнительное пространство для теплообменников.

Экспериментальная установка микросистемы CAES. Источник: [30]

Несколько исследовательских групп спроектировали, смоделировали и построили малые теплоэлектроцентрали CAES, которые обеспечивают отопление и охлаждение, а также электричество.Система высокого давления с объемом хранения всего 0,55 м3, о которой мы упоминали ранее, является примером такого типа системы. [9] Как уже отмечалось, ее электрический КПД составляет всего 11-17%, но система также производит достаточно тепла для производства 270 литров горячей воды в день. Если принять во внимание и этот тепловой источник энергии, «эксергетический» КПД всей системы близок к 70%. Сходные «эксергетические» эффективности можно найти в других исследованиях с системами, работающими при давлении от 50 до 200 бар.[11-21]

Тепло и холод от сжатия и расширения могут передаваться в нагревательные или охлаждающие устройства с помощью воды или воздуха. Установка системы нагрева и охлаждения с воздушным циклом очень похожа на систему CAES, за исключением резервуара для хранения. Нагревание и охлаждение с воздушным циклом имеет множество преимуществ, включая высокую надежность, простоту обслуживания и использование природного хладагента, что не наносит вреда окружающей среде. [11]

Малогабаритный, низкого давления

Вторая стратегия достижения более высокой эффективности и меньших объемов хранения прямо противоположна первой.Вместо сжатия воздуха до высокого давления и использования тепла и холода от сжатия и расширения второй класс малых систем CAES основан на низком давлении и «почти изотермическом» сжатии и расширении.

Ниже давления воздуха примерно 10 бар сжатие и расширение воздуха демонстрируют незначительные изменения температуры («почти изотермические»), а эффективность системы аккумулирования энергии может быть близкой к 100%. Отсутствует отходящее тепло и, следовательно, нет необходимости повторно нагревать воздух при расширении.

Изотермическое сжатие требует наименьшего количества энергии для сжатия заданного количества воздуха до заданного давления. Однако достижение изотермического процесса далеко от реальности. Начнем с того, что он работает только с небольшими и / или медленно работающими компрессорами и расширителями. К сожалению, типичные промышленные компрессоры рассчитаны не на максимальную эффективность, а на максимальную мощность и поэтому работают в неизотермических условиях с быстрым циклом. То же самое и с большинством промышленных расширителей.[22-24]

При давлении воздуха ниже 10 бар сжатие и расширение воздуха претерпевают незначительные изменения температуры, а эффективность может быть близка к 100%.

Использование промышленных компрессоров и расширителей в значительной степени объясняет, почему системы CAES низкого давления, упомянутые в начале этой статьи, имеют такие большие резервуары для хранения. Обе системы основаны на устройствах, которые работают за пределами своих оптимальных или номинальных условий. [25] Поскольку неэффективность увеличивается во время преобразования энергии, даже относительно небольшие различия в эффективности компрессоров и расширителей могут иметь большие последствия.Например, изменение КПД устройства от 60% до 80% приводит к КПД системы от 36% до 64% ​​соответственно.

Новые типы компрессоров и расширителей

Поскольку производительность компрессора и детандера существенно влияет на общую эффективность маломасштабной системы CAES, несколько исследователей создали свои собственные компрессоры и расширители, специально предназначенные для хранения энергии. Например, одна команда разработала, построила и исследовала одноступенчатый изотермический компрессор малой мощности, в котором используется жидкостный поршень.[22] Он работает с очень низкой степенью сжатия (между 10-60 об / мин), которая соответствует мощности солнечных фотоэлектрических панелей, и ограничивает колебания температуры во время сжатия и расширения до 2 градусов Цельсия.

Недорогое устройство с минимальным количеством движущихся частей и КПД 60-70% при давлении от 3 до 7 бар. [22] Это очень высокий КПД для такого простого устройства, учитывая, что сложный трехступенчатый центробежный компрессор, используемый в крупномасштабных системах CAES или в промышленных условиях, имеет КПД примерно 70%.Кроме того, исследователи заявляют, что эффективность ограничена стандартным двигателем, который они используют для питания своего компрессора. Действительно, другая исследовательская группа достигла эффективности 83%. [26]

Спиральный компрессор. Источник: [30]

Еще одним новшеством является использование спиральных компрессоров, которые в настоящее время используются в холодильниках, системах кондиционирования воздуха и тепловых насосах. Как поршневые, так и спиральные компрессоры имеют высокое отношение площади к объему, что сводит к минимуму тепловыделение, и могут легко справляться с двухфазным потоком, что означает, что они также могут использоваться в качестве расширителей.Они также легче и менее шумны, чем обычные поршневые компрессоры. [24]

Изменяющееся давление воздуха

Хотя компрессоры и расширители являются наиболее важными факторами, определяющими эффективность системы в малых системах CAES, они не единственные. Например, в каждой системе аккумулирования энергии сжатым воздухом дополнительная потеря эффективности вызвана тем фактом, что во время расширения резервуар-накопитель истощается, и поэтому давление падает. Между тем, входное давление для детандера должно изменяться только в минимальном диапазоне, чтобы гарантировать высокую эффективность.

Обычно это решается двумя способами, хотя ни один из них не является удовлетворительным. Во-первых, воздух может храниться в резервуаре с избыточным давлением, после чего его дросселируют до необходимого давления на входе в расширитель. Однако этот метод, который используется в крупномасштабных CAES, требует дополнительного энергопотребления и, таким образом, приводит к неэффективности. Во-вторых, детандер может работать в различных условиях, но в этом случае эффективность будет падать вместе с давлением при опорожнении хранилища.

Во время расширения резервуар для хранения истощается, и поэтому давление падает.

Помня об этих проблемах, группа исследователей объединила маломасштабную CAES с малой насосной гидроэлектростанцией, в результате чего была получена система, которая поддерживает постоянное давление во время полного опорожнения водохранилища. Он состоит из двух резервуаров со сжатым воздухом, которые соединены трубкой, прикрепленной к их нижним частям: в каждом из них есть отдельные пространства для воздуха (внизу) и для хранения воды (вверху).Конфигурация поддерживает напор воды с помощью насоса, который потребляет 15% вырабатываемой энергии. Однако, несмотря на это дополнительное потребление энергии, исследователям удалось повысить как эффективность, так и плотность энергии системы. [11]

Автономный накопитель энергии

Чтобы дать представление о том, чего можно достичь с помощью комбинации правильных компонентов, давайте взглянем на последний исследовательский проект. [27] Это касается системы, основанной на высокоэффективном индивидуальном компрессоре / детандере, который напрямую соединен с двигателем / генератором постоянного тока.Помимо эффективных компонентов, этот проект CAES также представляет инновационную конфигурацию системы. В нем используется не один большой резервуар для хранения воздуха, а несколько меньших, которые связаны между собой и управляются компьютером.

Установка состоит из блока сжатия / расширения, соединенного с тремя небольшими (7 л) цилиндрами, ранее использовавшимися в качестве огнетушителей воздуха, и работает при низком давлении (макс. 5 бар). Емкости для хранения соединены трубопроводами из ПВХ и латунной арматурой. Для управления воздушным потоком на входе каждого цилиндра установлены три воздушных клапана с компьютерным управлением.Систему можно расширить, добавив больше сосудов под давлением. [27]

Модульная конфигурация приводит к повышению эффективности системы и плотности энергии в основном по двум причинам. Во-первых, это способствует более эффективной передаче тепла, поскольку каждый воздушный резервуар действует как дополнительный теплообменник. Во-вторых, это позволяет лучше контролировать скорость разгрузки резервуара для хранения. Цилиндры могут разряжаться либо синхронно, чтобы удовлетворить потребность в высокой плотности мощности (большая мощность за счет более короткого времени разряда), либо они могут разряжаться последовательно, чтобы удовлетворить потребность в высокой плотности энергии (более длительное время разряда за счет максимальной мощности).

Последовательная разрядка модульных накопительных цилиндров позволяет значительно увеличить время разрядки, что делает систему сопоставимой со свинцово-кислотными аккумуляторами с точки зрения плотности энергии.

Последовательная разрядка цилиндров позволяет значительно увеличить время разрядки, что делает систему сопоставимой со свинцово-кислотными аккумуляторами с точки зрения плотности энергии. Основываясь на своей экспериментальной установке, исследователи рассчитали КПД для разных давлений запуска и количества цилиндров.Они обнаружили, что 57 соединенных между собой цилиндров по 10 литров каждый, работающих при давлении 5 бар, могут выполнять работу от четырех батарей 24 В в течение 20 часов подряд, при этом занимая при этом удивительно малую площадь — всего 0,6 м3.

Интересно, что емкость хранилища составляет 410 Втч, что сопоставимо с упомянутой ранее сельской системой на 360 Втч, для которой требуется резервуар для хранения объемом 18 м3, что в тридцать раз больше, чем модульная система хранения.

Воздушные клапаны с компьютерным управлением. Источник.

КПД от электрического к электрическому агрегату с 3 цилиндрами достиг пика в 85% при давлении 3 бара, в то время как расчетный КПД для агрегата с 57 цилиндрами составляет 75%.Эти значения сопоставимы с литий-ионными батареями, но добавление дополнительных емкостей для хранения или работа при более высоких давлениях приводит к большим потерям из-за сжатия, тепла, трения и фитингов. [27-29]

Тем не менее, когда я написал по электронной почте Абдулу Алами, главному автору исследования, думая, что результаты звучат слишком хорошо, чтобы быть правдой, он сказал мне, что цифры на самом деле были чрезмерно консервативными: «Мы придерживались низкого давления, чтобы достичь почти изотермическое сжатие и обеспечение безопасной эксплуатации.Работа при давлении выше 10 бар приведет к серьезным тепловым потерям, но давление в 7-8 бар может быть выгодным с точки зрения энергии и удельной мощности, хотя, возможно, и не с точки зрения эффективности ».

Собери сам?

В заключение, маломасштабные накопители энергии на сжатом воздухе могут быть многообещающей альтернативой батареям, но исследования все еще находятся на начальной стадии — первое исследование малых CAES было опубликовано в 2010 году — и новые идеи будут продолжать проливать свет. о том, как лучше всего развивать технологию.На данный момент нет доступных коммерческих продуктов, и настройка собственной системы может быть довольно сложной задачей, если вы новичок в пневматике. Просто получить нужные компоненты и фитинги — это головная боль, поскольку они бывают невероятно разнообразными и продаются только промышленным предприятиям.

Однако, если вы терпеливы и не слишком неудобны, и если вы полны решимости использовать более устойчивую систему хранения энергии, вполне возможно построить свою собственную систему CAES. Как показывают примеры в этой статье, создать хороший вариант немного сложнее.

Крис Де Декер

В предыдущей статье «История и будущее экономики сжатого воздуха» больше идей для малых систем CAES.

Статьи по теме:

Ссылки и примечания:

[1] Luo, Xing, et al. «Обзор текущего развития технологий хранения электроэнергии и потенциала применения в эксплуатации энергосистем». Прикладная энергия 137 (2015): 511-536. https: // www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261914010290

[2] Laijun, C.H.E.N., et al. «Обзор и перспективы системы хранения энергии сжатым воздухом». Журнал современных энергетических систем и чистой энергии 4.4 (2016): 529-541. https://link.springer.com/article/10.1007/s40565-016-0240-5

[3] Конкуренция за потенциальные геологические единицы CAES растет, так как многие из них также хорошо подходят для хранения природного газа или секвестрированного углерода. Кроме того, хранение в пещерах предъявляет жесткие требования к географическим условиям.Например, первоначально запланированный проект CAES в штате Айова в США был прекращен из-за состояния пористого песчаника. [2]

[4] Барнхарт, Чарльз Дж. И Салли М. Бенсон. «О важности снижения энергетических и материальных потребностей в хранении электроэнергии». Энергетика и экология 6.4 (2013): 1083-1092. https://gcep.stanford.edu/pdfs/EES_reedingdemandsonenergystorage.pdf

[5] Петров, Мирослав П., Реза Арганде и Роберт Броудуотер.«Концепция и применение распределенных систем хранения энергии сжатого воздуха, интегрированных в инженерные сети». Конференция по энергетике ASME 2013 . Американское общество инженеров-механиков, 2013. http://eddism.com/wp-content/uploads/2014/10/Paper-EDD-Concept-and-Application-of-Distributed-Compressed-Air-Energy-Storage-Systems- Integrated-in-Utility-Networks-July-2013.pdf

[6] Таллини, Алессандро, Андреа Валлати и Лука Седола. «Применение систем микро-CAES: энергетический и экономический анализ.«Энергетическая процедура 82 (2015): 797-804.

[7] Setiawan, A., et al. «Определение размеров резервуаров для хранения энергии сжатого воздуха для домашних солнечных систем». Вычислительный интеллект и виртуальные среды для измерительных систем и приложений (CIVEMSA), Международная конференция IEEE 2015 г., посвященная . IEEE, 2015. https://www.researchgate.net/profile/Ardyono_Priyadi/publication/274898992_Sizing_Compressed-Air_Energy_Storage_Tanks_for_Solar_Home_Systems/links/5670e2c408ae2b1pdfacf

[8] Херриман, Кейн.«Небольшие системы аккумулирования энергии сжатым воздухом». (2013). https://eprints.usq.edu.au/24651/1/Herriman_2013.pdf

[9] Манфрида, Джампаоло и Риккардо Секки. «Прогноз производительности малогабаритной адиабатической системы накопления энергии сжатым воздухом». Международный журнал термодинамики 18.2 (2015): 111-119. http://dergipark.ulakbim.gov.tr/eoguijt/article/download/5000071710/5000113411

[10] Ким Ю. М. и Даниэль Фаврат. «Энергетический и эксергетический анализ микрокомпрессионного накопителя энергии и системы отопления и охлаждения с воздушным циклом.»Energy 35.1 (2010): 213-220.

.

[11] Ким, Янг Мин. «Новые концепции хранения энергии сжатым воздухом и хранения термоэлектрической энергии». (2012). https://infoscience.epfl.ch/record/181540/files/EPFL_TH5525.pdf

[12] Индер, Шейн Д. и Мехрдад Хамуши. «Анализ энергоэффективности режимов разряда адиабатической системы накопления энергии сжатым воздухом». Всемирная академия наук, инженерии и технологий, Международный журнал электротехнической, компьютерной, энергетической, электронной и коммуникационной техники 11.12 (2017): 1101-1109.

[13] Волларо, Роберто Де Лието и др. «Энергетическое и термодинамическое исследование небольшой инновационной системы накопления энергии сжатым воздухом (микро-CAES)». Энергетические процедуры 82 (2015): 645-651.

[14] Ли, Юнлян и др. «Система тригенерации на основе сжатого воздуха и аккумулирования тепловой энергии». Прикладная энергия 99 (2012): 316-323. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261912003479

[15] Фаччи, Андреа Л. и др. «Тригенеративный микрокаккумулятор сжатого воздуха: концепция и термодинамическая оценка.«Прикладная энергия 158 (2015): 243-254. Https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915009526

[16] Mohammadi, Amin, et al. «Эксергетический анализ комбинированной системы охлаждения, обогрева и энергоснабжения, интегрированной с ветряной турбиной и системой хранения энергии сжатого воздуха». Преобразование энергии и управление 131 (2017): 69-78. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915009526

[17] Yao, Erren, et al. «Термоэкономическая оптимизация комбинированной системы охлаждения, обогрева и электроснабжения на основе малогабаритных аккумуляторов энергии сжатым воздухом.«Energy Conversion and Management 118 (2016): 377-386. Https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S01968

302229

[18] Лю, Цзинь-Лун и Цзянь-Хуа Ван. «Термодинамический анализ новой системы трех поколений, основанной на аккумуляторе энергии сжатого воздуха и пневматическом двигателе». Энергия 91 (2015): 420-429. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544215011317

[19] Lv, Song, et al. «Моделирование и анализ новой системы аккумулирования энергии сжатым воздухом для тригенерации, основанной на смещении пиковой нагрузки электроэнергии.«Энергетическое преобразование и управление 135 (2017): 394-401. Https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S01968

311839

[20] Бешарат, М. О. Х. С. Э. Н., САНДРА К. Мартинс и ХЕЛЕНА М. Рамос. «Оценка рекуперации энергии в системах хранения энергии сжатым воздухом (CAES)». 3-й Европейский Конгресс IAHR. Сборник трудов, Португалия. 2014. https://www.researchgate.net/profile/Mohsen_Besharat2/publication/270896130_Evaluation_of_Energy_Recovery_in_Compressed_Air_Energy_Storage_CAES_Systems/links/58a1fce0a6fdccf2-Evaluation-systems/index-systems/index-system-systems/index-sys-custom-systems/index-sys-custom-systems/index-system-systems-inter-system-system-es-cur-system-c-custom-and-server-system-system-eval-in-system-eval-system-eval-in-system-eval-in-systems/pdf

[21] Минутилло, М., А. Лубрано Лавадера и Э. Джаннелли. «Оценка проектных и эксплуатационных параметров небольшой системы хранения энергии сжатого воздуха, интегрированной с автономной возобновляемой электростанцией». Журнал по хранению энергии 4 (2015): 135-144. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X15300207

[22] Villela, Dominique, et al. «Системы хранения энергии сжатым воздухом для автономных автономных фотоэлектрических модулей». Конференция специалистов по фотоэлектрической технике (PVSC), 2010 35-я конференция IEEE .IEEE, 2010. https://pdfs.semanticscholar.org/9f1d/4273f8deb4a0a18c86eb4056e2fd378f8f3f.pdf

[23] Paloheimo, H., and M. Omidiora. «Технико-экономическое обоснование системы накопления энергии сжатым воздухом для портативных электрических и электронных устройств». Чистая электроэнергия, Международная конференция 2009 г. IEEE, 2009. https://www.researchgate.net/profile/Michael_Omidiora/publication/224581292_A_Feasibility_Study_on_Compressed_Air_Energy_Storage_System_for_Portable_Electrical_and_Electronic_Devices/da1406/pdf

[24] Принсен, Томас Х. Проектирование и анализ системы хранения энергии сжатого воздуха на солнечной энергии . Военно-морская аспирантура, Монтерей, США, 2016 г. https://scholar.google.com/scholar?cluster=5783353621699682542&hl=nl&as_sdt=2005&sciodt=0,5

[25] Небольшая система, предназначенная для городских условий, которая имеет резервуар для хранения длиной 18 метров, основана на компрессоре, который «эксплуатировался в течение 30 лет на строительных площадках для работы с различными пневматическими инструментами и почти не нуждался в обслуживании. сделано».[8] Это отрицательно сказывается на эффективности системы, потому что компрессор, который не обслуживается должным образом, легко теряет до 30% своей потенциальной мощности из-за утечек воздуха, повышенного трения или грязных воздушных фильтров. В этой небольшой системе также использовался крайне неэффективный расширитель. Все вместе это объясняет, почему он сочетает в себе очень большой объем накопителя с очень низким коэффициентом полезного действия (менее 5%).

[26] Ван де Вен, Джеймс Д. и Перри Ю. Ли. «Компрессия жидкостного поршневого газа.» Applied Energy 86.10 (2009): 2183-2191. Https://experts.umn.edu/en/publications/liquid-piston-gas-compression

[27] Алами, Абдул Хай и др. «Модульная система накопления энергии сжатым воздухом (CAES) низкого давления для накопителей энергии ветра». Возобновляемая энергия 106 (2017): 201-211.

[28] Алами, Абдул Хай. «Экспериментальная оценка системы накопления энергии сжатым воздухом (CAES) и накопителя энергии плавучести (BWES) как вариантов сотового накопления энергии ветра.» Journal of Energy Storage 1 (2015): 38-43.

[29] Абдул Алами, переписка по электронной почте.

[30] Сунь, Хао, Син Ло и Цзихонг Ван. «Технико-экономическое обоснование гибридной ветровой турбины — интеграция с накопителем энергии на сжатом воздухе». Прикладная энергия 137 (2015): 617-628. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261914006680

---

Low-tech Magazine делает прыжок с Интернета на бумагу. Первый результат — это 710-страничная мягкая обложка с идеальным переплетом, которая печатается по запросу и содержит 37 последних статей с веб-сайта (с 2012 по 2018 год).Второй том, в котором собраны статьи, опубликованные в период с 2007 по 2011 год, выйдет в конце этого года.

Подробнее: Журнал Low-tech: Печатный веб-сайт .

---

Как согреть солнечные батареи зимой

Примечание. Большая часть информации в этой статье взята из Справочника по источникам для жизни на солнечных батареях .

Солнечный свет не просто питает солнечные панели — он нагревает батареи. При меньшем количестве солнечных часов в день зима — это время года, когда наиболее важно убедиться, что компонент накопления энергии автономной солнечной системы или подключенной к сети солнечной системы с резервным аккумулятором работает эффективно.К сожалению для тех из нас, кто живет на севере США и в Канаде, зима может принести очень холодную погоду, создав наихудшие условия окружающей среды для батарей глубокого цикла.

Но то, что солнечным батареям глубокого цикла тяжелее при низких температурах, не означает, что с ними нужно переносить зиму. Изучение нескольких простых приемов сохранения тепла от солнечных батарей зимой существенно улучшит их производительность в течение того времени года, когда вы больше всего на них полагаетесь.

Примечание. Литий-ионные и герметичные свинцово-кислотные батареи (AGM и гелевые элементы) намного лучше работают в холодную погоду, чем традиционные заливные свинцово-кислотные батареи, и теперь они настолько безопасны, что их можно и нужно устанавливать в помещении. Если у вас есть эти батареи и они установлены в помещении, вам не о чем беспокоиться, когда дело доходит до холода!

Почему низкие температуры вредны для солнечных батарей?

Сначала давайте проясним, что низкие температуры действительно хороши для аккумуляторов, когда дело доходит до удержания заряда; Батарея, помещенная в холодильник, будет саморазряжаться медленнее, чем такая же батарея в более теплой обстановке (и на самом деле, некоторые люди хранят свои домашние батарейки AA и 9 В в холодильнике).Холод наносит вред батареям в ситуациях, когда зарядка и разрядка происходят часто, а циклы глубокие — как в системе возобновляемых источников энергии. Это связано с тем, что холод замедляет химические реакции, которые происходят внутри батареи, поскольку она подает электрический ток. Более низкие температуры уменьшают ток, что, в свою очередь, снижает емкость накопления энергии.

Проблема холодной погоды усугубляется использованием батарей глубокого цикла, используемых для хранения солнечной энергии, потому что холодная погода обычно совпадает с штормами или более короткими зимними днями.В обоих случаях производство фотоэлектрических элементов ниже из-за меньшего количества солнечных часов, а нагрузка в доме часто выше из-за активного обогрева.

Насколько холодно «холодно», когда дело касается солнечных батарей?

Большинство батарей рассчитаны на температуру 77 ° F (25 ° C), что означает, что их технические характеристики основаны на том, как элементы батареи работают при 77 градусах. Как показывает практика, батареи теряют около 10% своей номинальной емкости на каждые 15-20 градусов ниже 80 ° F, как измерено в элементах.

Как сохранить тепло солнечным батареям?

Лучший способ согреть солнечные батареи глубокого цикла — просто дать им укрытие и изоляцию.Давайте посмотрим, как это лучше всего сделать, в зависимости от того, какие у вас батареи глубокого разряда.

Как согреть литий-ионные солнечные батареи зимой

Литий-ионные солнечные батареи

можно безопасно установить внутри вашего дома, это означает, что флажки «укрытие» и «изоляция» уже отмечены и никаких дополнительных действий предпринимать не нужно. Однако, если они установлены в месте, где существует риск замерзания, следует проявлять особую осторожность, потому что, хотя они могут безопасно разряжаться при температурах до 0 ° F (-18 ° C), литий-ионные батареи никогда не следует заряжать в температуры ниже нуля (ниже 32 ° F или 0 ° C).

Обновление: KiloVault теперь предлагает литий-ионные солнечные батареи, рассчитанные на низкие температуры ниже -22 ° F (-30 ° C). Эти холодные модели относятся к серии KiloVault CHLX и доступны с производительностью 1,8 и 3,6 кВтч.

Почти все литий-ионные солнечные батареи, представленные сегодня на рынке, включают в себя по крайней мере базовую встроенную систему управления батареями (BMS), которая может активировать внешний источник тепла, когда температура окружающей среды приближается к нулю, гарантируя, что окружающая среда батареи остается достаточно теплой для безопасной зарядки.У некоторых более продвинутых литиевых батарей даже есть внутренние нагреватели, которые управляются их BMS.

Как сохранить тепло свинцово-кислотных солнечных батарей зимой

Даже несмотря на то, что свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом или «мокрые элементы» могут заряжаться при более низких температурах, чем литий-ионные (до -4 ° F или -20 ° C), они обычно требуют наибольшего внимания зимой, поскольку не могут быть установлен в вашем доме, где температура хорошо регулируется. (При использовании эти батареи выделяют газообразный водород, который является взрывоопасным даже при умеренной концентрации 4%.)

Вместо этого залитые свинцово-кислотные батареи следует хранить в аккумуляторном ящике или корпусе с 2-дюймовыми отверстиями вверху и внизу для вентиляции. Если корпус находится внутри изолированного гаража или сарая, им, скорее всего, не понадобится дополнительная помощь. тепло. Но если сам корпус не находится в изолированной области, он должен быть «усилен» изоляцией и термической массой для стабилизации колебаний температуры. Поскольку батареи выделяют немного тепла во время зарядки, изоляция будет удерживать это тепло внутри корпус, сохраняя батареи в тепле.

Просто купите один или два листа изоляции из жесткого пенопласта в местном хозяйственном магазине:

• Поищите в Интернете подходящую R-ценность изоляции, которую вы должны купить, в зависимости от того, где вы ее будете использовать
• Изоляция, предназначенная для использования ниже нормального уровня, лучше всего, поскольку она влагостойкая

Провода и кабели проходят через стену в нижней части аккумуляторного отсека, чтобы предотвратить попадание водорода в дом (водород поднимается).

При установке изоляции в батарейный отсек:

• Обрежьте лист по размеру с помощью циркулярной пилы или надрежьте его универсальным ножом и наденьте на край для чистого разреза
• Оставьте один-два дюйма между батареями и изоляцией (и небольшое пространство между самими батареями), чтобы позволить воздуху циркулировать и поддерживать температуру на всех батареях как можно более равномерной
• Не закрывайте вентиляционные отверстия
• Не приклеивайте изоляцию к корпусу постоянно — ее нужно снимать, когда становится жарко, чтобы батареи не перегревались летом

Как сохранить тепло AGM / герметичные свинцово-кислотные солнечные батареи зимой

Как и литий-ионные батареи, герметичные свинцово-кислотные батареи (AGM и гелевые элементы) достаточно безопасны для установки в помещении, что дает вам огромные преимущества в регулировании температуры.В вашу пользу также работает тот факт, что герметичные аккумуляторные элементы замерзают при более низких температурах, чем жидкие / влажные элементы. Лучше всего проверить спецификации производителя для ваших конкретных аккумуляторов относительно минимальных температур зарядки и разрядки. Если ваши батареи будут подвергаться воздействию температур ниже минимальных значений, указанных производителями, можно использовать те же методы, которые предлагаются для литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов, чтобы герметичные аккумуляторы оставались достаточно теплыми для безопасного использования (изолированный корпус и BMS / обогреватель).

Инструменты и технологии для поддержания здоровья солнечных батарей зимой

Технология управления зарядкой MPPT

Контроллер заряда с технологией отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), вероятно, уже является частью вашей солнечной системы, основанной на батареях, но именно в эти короткие зимние дни вы будете счастливы, если у вас будет такая возможность. Контроллеры заряда солнечной батареи MPPT выжимают из фотоэлектрической батареи в среднем на 15-30% больше энергии, чем контроллеры без MPPT, путем преобразования избыточного фотоэлектрического напряжения в силу тока. Контроллеры MPPT лучше всего работают с холодными фотоэлектрическими модулями и голодными батареями (звучит как зимние условия!) И могут регулировать напряжение батареи в зависимости от температуры батареи, чтобы помочь элементам достичь состояния 100% заряда.

Датчик температуры батареи

Датчик температуры батареи может обеспечить раннее предупреждение, если температура батареи упадет ниже рекомендуемых уровней. Некоторые контроллеры заряда прекращают зарядку при определенных низких температурах.

Системы управления батареями (BMS)

Система управления батареями включает в себя функции, выходящие за рамки простого измерения температуры, обычно включая такие функции, как напряжение и глубина разряда как на уровне элемента, так и на уровне батареи. Этот уровень понимания может помочь вам определить проблемные области в вашем банке батарей, некоторые из которых могут быть связаны с переохлаждением.

Система BMS абсолютно необходима для литий-ионных солнечных батарей (для предотвращения перезарядки и теплового разгона), но большинство литий-ионных батарей, представленных сегодня на рынке, уже имеют встроенную систему BMS.

Десульфаторы батарей

Эти инструменты для обслуживания аккумуляторов глубокого разряда просто подключаются к клеммам аккумулятора, а затем работают автоматически, удаляя отложения сульфата свинца на пластинах. В противном случае сульфат свинца со временем будет накапливаться на пластинах, уменьшая емкость свинцово-кислотной батареи и, в конечном итоге, сокращая ее срок службы.Когда вы уже боретесь с холодной погодой, снижающей емкость аккумулятора зимой, вам не нужно, чтобы проблема усугублялась накоплением сульфатов.

Не забывайте доливать воду

Важно круглый год не допускать высыхания заливных свинцово-кислотных аккумуляторов. Зимой особенно важно следить за тем, чтобы в них было много воды. Батарея с низким уровнем воды может замерзнуть.

Также держите их заряженными. Кислота в воде предотвращает замерзание, поэтому вероятность замерзания разряженного аккумулятора выше, чем у заряженного.

Добавление дополнительной емкости аккумулятора

Иногда всех приемов, описанных в книге, просто недостаточно для того, чтобы старый аккумулятор свинцово-кислотных аккумуляторов был достаточно мощным, чтобы с комфортом пережить зиму. Со временем батареи стареют, и их емкость падает, и мы добавляем больше электрических нагрузок в наши дома. Иногда лучший способ справиться с проблемой холодной погоды, ограничивающей производительность ваших аккумуляторов, — это просто увеличить емкость с помощью пары новых свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла.

Зима или нет, не забывайте регулярно проводить техническое обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла

Для литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов с герметичными ячейками (AGM и гелевых элементов) необходимо выполнить простую процедуру ежегодного технического обслуживания, состоящую из очистки верхних поверхностей аккумуляторов пищевой содой и водой (затем промывки водой), а затем очистки / затягивания клемм. достаточный.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом (залитых) ознакомьтесь с контрольным списком обслуживания аккумуляторов Real Goods Solar Tech Noah Mervine.

Как сделать своими руками

Написано Майклом Боксвеллом

Зима — тяжелое время для солнечной энергетики: меньше солнечного света, меньшая солнечная освещенность и более короткие дни означают значительно меньшее производство электроэнергии, а если у вас автономная система, у вас есть еще одна проблема — холодные батареи.

Свинцово-кислотные аккумуляторы просто не любят холода. Оптимальная температура составляет 25 ° C (77 ° F), и когда температура батареи опускается ниже 15 ° C (59 ° F), емкость батареи заметно уменьшается.

При температуре ниже 8 ° C (46 ° F) большинство батарей обеспечивает примерно половину своей номинальной емкости, а при температуре ниже 0 ° C (32 ° F) вы рискуете повредить батареи.

Батареи выделяют собственное тепло во время использования, поэтому, если ваши батареи используются — и особенно если они полностью заряжены — они будут поддерживать собственную температуру намного выше температуры окружающей среды.

Но будет полезно, если вы протянете своим батареям руку помощи, чтобы убедиться, что они защищены от наихудшей зимней погоды. Вот несколько шагов, которые помогут вам максимально эффективно использовать солнечную энергию этой зимой:

1. Проверьте аккумулятор

Когда осень сменяется зимой, пора проверить аккумулятор и убедиться, что он заправлен дистиллированной водой (при необходимости).Убедитесь, что соединения батареи чистые и чистые, а разъемы надежно закреплены.

Вокруг разъемов можно нанести медную смазку, чтобы предотвратить попадание влаги и убедиться, что соединение является как можно более надежным.

Проверьте среду, в которой установлены батареи. Она сухая? Вентилируется ли он, чтобы не было накопления водорода?

2. Изолируйте батареи

Убедившись, что аккумулятор находится в хорошем состоянии, пора изолировать аккумуляторы, чтобы обеспечить дополнительную защиту от холодных зимних ночей.

Прежде всего, посмотрите, где хранятся ваши батареи. Батареи стоят на бетонном полу? Если это так, положите их на деревянную основу — бетонные полы могут быть очень и очень холодными, и этот холод может легко проникнуть через кожух батареи в саму батарею.

Как только вы это сделаете, пришло время изолировать нижнюю и боковую части ваших батарей. Я использую пузырчатую пленку на фольгированной основе, которая, как утверждается, имеет те же изоляционные свойства, что и 60-миллиметровый слой полистирола (пенополистирола), и имеет то преимущество, что если вы когда-нибудь попадете на нее брызги кислоты из аккумулятора, она не распадется.Я складываю его дважды, чтобы получить дополнительную изоляцию.

Не используйте эту изоляцию для верхней части батарей. Во-первых, эта изоляция проводит электричество и может вызвать короткое замыкание батарей. Во-вторых, важно, чтобы батареи имели возможность вентиляции, чтобы избежать накопления водорода.

Если у вас есть батареи внутри ящика, вы можете изолировать крышу ящика. Однако если вы сделаете это:

• Убедитесь, что между батареями и изоляцией оставлен воздушный зазор не менее 2 дюймов.
• Убедитесь, что в верхней части багажного бокса есть свободное от изоляции пространство для вентиляции, чтобы водород мог выходить из аккумуляторов.

3. Добавьте термометр

Вы можете купить цифровые садовые термометры с батарейным питанием по разумной цене. Эти термометры имеют два датчика температуры — один внутри самого устройства и удаленный датчик температуры.

Эти термометры предназначены для установки внутри, а второй датчик — снаружи.Он позволяет сравнивать температуру в помещении и на улице.

Ищите тот, который регистрирует самые низкие и самые высокие температуры, чтобы вы могли видеть, насколько холодными становятся ваши батареи, не вставая посреди морозной ночи, чтобы проверить это!

Эти термометры отлично подходят для измерения температуры батареи. Прикрепите второй зонд к батарейному блоку и поместите сам термометр рядом с батарейным блоком, чтобы он мог считывать температуру окружающей среды.

Термометр позволит вам постоянно контролировать температуру вашего рюкзака. Если вы правильно изолировали батареи, вы всегда должны обнаруживать, что температура батареи на 8-10 градусов выше, чем температура окружающей среды.

Если ваши батареи становятся слишком холодными, вам может потребоваться переместить их, изолировать или защитить их каким-либо образом, чтобы они стали теплее.Несоблюдение этого правила приведет к снижению производительности и является основной причиной преждевременного выхода из строя батарей.