Биметаллические батареи отопления расчет батареи: Страница не найдена

Содержание

Расчет количества секций биметаллического радиатора


Выбирая радиатор отопления очень важно сразу правильно рассчитать необходимое количество секций. Это создаст в помещении полный комфорт и не нужно будет вносить изменения в систему обогрева.


Выбор приборов отопления достаточно большой, и каждый найдет среди устройств те, которые соответствуют параметрам помещения.

Почему именно биметаллические батареи


Многие потребители ищут формулу, как рассчитать количество секций биметаллического радиатора. Спрос на модели из биметалла достаточно высокий, на это есть немало причин:

  • Универсальность. Модели из биметалла подходят для частных домов, квартир в многоэтажных домах, коммерческих объектов. Они выдерживают любую нагрузку и отличаются надежностью.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Превосходная работа на любом теплоносителе.
  • Стильный минималистичный дизайн. Такие батареи гармонируют с любыми интерьерами.
  • Большой выбор конструкций. Есть возможность купить цельную батарею или приобрести определенное количество секций.
  • Хорошая теплоотдача.


Все преимущества таких радиаторов перечислить сразу сложно – это займет немало времени. Основные достоинства биметаллических батарей: надежность, высокое качество, универсальность.

Базовый расчет


Покупая секции поштучно, можно собрать конструкцию нужной мощности. Такая батарея будет полностью отвечать потребностям объекта. Существует базовая формула для расчета нужного количества секций, она применяется в 90% случаев. Именно по ней часто подбирают радиаторы для квартир, частных домов, офисов.


Формула выглядит так:



W = 100 * S / P


В этом расчете S является площадью помещения, а P – мощностью отдельно взятой секции. Число 100 остается неизменным, это количество Вт на 1 м2 площади территории. W – это число секций. Мощность отдельной секции зависит от особенностей конфигурации и составляет 100-200 Вт. Эту информацию надо уточнять в документации к радиатору.


При расчете вычисления производятся последовательно: сначала умножение площади помещения на 100, потом – деление на мощность одной секции. Полученный результат округляется, обычно округление производится в большую сторону, чтобы в помещении было комфортно даже при резком падении температуры.


Эта формула имеет несколько нюансов, поэтому ее нельзя применять везде. Например, подразумевается, что в средней квартире высота потолка не превышает 3 м. Формула работает, если высота потолков в жилище – от 2,2 до 3,0 м. На объектах, которые отличаются по параметрам, требуется другой расчет. Также указанная формула грешит неточностями – она довольно приблизительная. Чтобы вычислить точно необходимое количество тепла, нужно принять во внимание еще множество параметров.


Устанавливая секции в квартире, частном доме, офисе, рекомендуется использовать несколько батарей. Например, если для отопления требуется 18 секций, то лучше поставить 2 радиатора по 9 секций или три по 6. 


Формула для расчета по объему


Как рассчитать количество секций биметаллического радиатора, если высота потолков довольно большая? Для таких случаев придумана специальная формула. Если на объекте потолки выше 2,6 м, можно использовать следующий вид расчетов:



S * H * 41 / P


Батарея подбирается с учетом произведения площади помещения на высоту (S*H). Далее полученное число делится на число 41, если речь идет о панельном доме. Для дома из кирпича можно использовать число 38 – именно сколько Вт нужно на обогрев 1 м3 в доме из более теплого материала. Число P – это мощность секции радиатора.


Если в помещении установлены герметичные пластиковые стеклопакеты, то можно вместо 41 и 38 Вт использовать 34 Вт. Однако этот параметр весьма условный, лучше проконсультироваться со специалистом.

Когда нужна повышенная точность


Для экономии тепла и максимального комфорта требуется повышенная точность при расчетах. Здесь можно применять формулу:



100 * S * ((K1 + K2 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7)/7) / P


Число 100 отражает необходимое количество Вт на 1 м2 помещения. Здесь не идет речь о промышленных площадках, которые требуют расчета тепла на 1 м3, но высота потолков отражена в коэффициенте. S – это площадь объекта, для которого производится расчет. Далее учитывается множество различных коэффициентов:

  • поправка на остекление;
  • поправка на теплоизоляцию стен на объекте;
  • соотношение точность площади стеклопакетов к площади пола в квартире, офисе;
  • учет самой холодной температуры;
  • количество наружных стен;
  • учет типа помещения;
  • высота потолка.


Число 7, вынесенное за скобки, обозначает количество коэффициентов, которые были перечислены выше. Вместо P надо вставить значение мощности одной секции. С учетом коэффициентов обычно получается больше секций, чем без дополнительных данных. Зная значение поправок, можно выбрать оптимальный радиатор отопления.

Остекление и теплоизоляция


При проведении точных расчетов по формуле учитываю поправку на остекление теплоизоляцию стен. Если на объекте установлено обычно двойное стекло, то значение поправки будет 1,27. При герметичном двойном стеклопакете параметр К1 равен 1,0. Если установлен тройной герметичный стеклопакет, то К1 равен 0,85. При увеличении количества стекол в стеклопакете параметр снижают на 0,25 пунктов.


Теплоизоляция стен тоже имеет значение, она отражена в коэффициенте К2. При стандартной теплоизоляции помещение плохо защищено от холода, в этом случае параметр составляет 1,27. Улучшенная теплоизоляция в квартире или доме позволяет использовать коэффициент 1,0. Если использована отличная изоляция, то К2 составит 0,85.


Еще один важный пункт – К3. В нем отражено соотношение площади окон к площади пола. Известно, что стекло лучше пропускает холод, чем стена. В квартирах и офисах с большими окнами требуется более мощный обогрев. Когда площадь окон составляет около 40% от площади пола, можно использовать коэффициент 1,1. Далее при снижении площади на каждые 10% параметр уменьшается на 0,1%.

Температура, тип помещения, высота потолков


При выборе радиатора для дома или офиса было бы ошибкой не учитывать климатическую зону, а точнее – наиболее низкую температуру в самый холодный месяц. Если температура опускается до -35, надо использовать коэффициент 1,5. При повышении температуры на 5 градусов параметр К4 можно уменьшать на 0,2. Если температура падает, то коэффициент, наоборот, увеличивается на 0,2.


Также принимается в расчет тип помещения, в котором используется батарея. Если это отапливаемое жилое помещение, то используется параметр 0,8. Коэффициент К6 для неотапливаемых чердаков – 1,0.


К5 обозначает количество наружных стен. Чем больше стен, тем больше «мостиков холода». Если это только одна наружная стенка, то применяется коэффициент 1,1, если четыре – то уже 1,4. Важно обязательно учитывать этот нюанс, чтобы в помещении не было холодно.


Имеет значение и высота потолков в квартире, офисе. Для объектов с высотой потолков 2,5 м используется параметр 1,0. При увеличении высоты на 5 метров коэффициент растет на 0,05. Этого достаточно, чтобы можно было обогреть территорию. Высота потолков прописывается в параметре К7. При расчетах надо обязательно учесть мощность секции радиатора – она может быть разной.


Также можно просто доверить расчет специалистам – они точно не ошибутся и подберут оптимальный по мощности радиатор.

Биметаллический радиатор отопления: как рассчитать количество секций

Система отопления включает в себя много различных элементов. Все они важны для нормального функционирования, в том числе и радиаторы. Сегодня для отопления частных домов и квартир используют различные батареи (именно так в народе принято называть радиаторы). Они могут быть изготовлены из чугуна, алюминия или быть биметаллическими. Но чтобы в доме было тепло, важно правильно рассчитать количество необходимых секций в радиаторе. Именно об этом и пойдет речь в данной статье. А конкретно, будет дан примерный расчет количества секций биметаллического радиатора.

Простой способ расчета при замене старых батарей

Если вы решили сделать замену старого чугунного радиатора отопления, то можно использовать простой способ и сделать расчет необходимого количества секций батареи. Для этого необходимо учитывать некоторые факторы. А именно:

  • теплоотдача у биметаллических и чугунных радиаторов немного отличается. Если у первого это значение равно 200 Вт на одну секцию, то у второго – 180 Вт.
  • как грела старая батарея. Если ее работа вас устраивала, то это хорошо. Если нет, то можно увеличить количество секций.
  • через определенное время радиатор отопления станет греть немного хуже. Это связано с засорением внутренних полостей устройства.

Как правило, при замене чугунного радиатора отопления на биметаллический количество секций батареи не изменяют. Конечно, если работа старой батарее вас устраивала. Если тепла не хватало, то можно увеличить количество секций.

Расчет исходя из габаритов помещения

Другое дело, когда монтаж системы отопления производится в новом доме. В этом случае опираться на предыдущий опыт эксплуатации радиаторов отопления нет возможности. Тут требуется более точный расчет, исходя из габаритов помещения.

Такие расчеты можно сделать, опираясь на:

  • площадь помещения;
  • объем комнаты.

Существует ряд санитарных норм, согласно которым на каждый квадратный метр площади помещения должно приходиться определенная мощность отопительных приборов. Эти нормативы можно легко найти через интернет. Так, для средней полосы нашей страны мощность на один квадратный метр должна быть минимум 100 Вт. Исходя из этого, легко сделать нужные расчеты.

Например, если взять площадь комнаты в 12 квадратных метров (три на четыре), то мощность отопительных приборов должна составлять 1200 Вт (12 кв.м. * 100 Вт). Делим это значение на мощность одной секции биметаллического радиатора (200 Вт при температуре теплоносителя 90 градусов) получаем 6 секций.

Такой расчет также можно считать примерным. Показатель в 100 Вт на квадратный метр можно брать, только если высота потолков не превышает 3 метров . Также здесь не учитывается количество окон и ряд других факторов.

Чтобы получить более точные расчеты, можно использовать метод, который опирается на объем отапливаемого помещения. В этом случае данные также берутся из санитарных норм. Так, для средней полосы на один кубический метр необходимо иметь 41 Вт мощности отопительных приборов.

Если взять ту же площадь что и в предыдущем примере, то при высоте потолка в 2,7 метра получим объем всего помещения 32,4 кубических метров (20 кв. м. * 2,7 метра ). Тогда мощность радиаторов должна быть 32,4 * 41 = 1328,4 Вт. Если разделить на тепловую мощность одной биметаллической секции, то получим 6,64. Значит, для отопления желательно установить 7-ми секционный радиатор.

Как видно, используя метод расчета по объему комнаты можно получить более точные данные о количестве секций биметаллического (да и любого другого) радиатора отопления. Но и в этом случае не принимается в расчет наличие окон в помещении и некоторые другие факторы. Для уточнения необходимо использовать поправочные коэффициенты.

Определяем поправочные коэффициенты

Делая расчет необходимого количества секций биметаллического радиатора, недостаточно знать площадь или объем помещения. Тут важны многие факторы: состояние стен, наличия по соседству неотапливаемых помещений, температура подаваемого теплоносителя (от этого будет зависеть тепловая мощность каждой секции) и т.д.

Чтобы в комнате, было, тепло стоит учитывать еще и некоторые поправочные коэффициенты. А именно:

  • если помещение расположено в углу здания, то оно будет двумя стенками выходить на улицу. Значит, тут необходимо увеличить количество секций. Поэтому для таких комнат полученный результат умножают на коэффициент 1.3;
  • также стоит учитывать месторасположение дома, а точнее, регион проживания. Для каждой области существует свой увеличивающий или уменьшающий коэффициент. Так, для крайнего севера его значение будет 1,6;
  • на эффективность отопления влияет и расположение самого биметаллического радиатора. Если он установлен в нише под подоконником, то его мощность теряет 7 %. А если перед ним смонтирован экран, то мощность потеряет уже 25 %.
  • необходимо также учитывать и наличие окон и дверей в комнате. Каждое окно потребует 100 Вт дополнительной мощности отопительных приборов, а дверь заберет 200 Вт.

Еще один поправочный коэффициент относится к частным домам. В таких строениях имеется холодное чердачное помещение, и все стены выходят на улицу. Значит, и мощность отопительных приборов должна быть больше. Так, для частных домов при расчете количества секций биметаллического радиатора применяется поправочный коэффициент 1,5.

Расчет необходимого количества секций на биметаллическом радиаторе зависит от многих факторов. Это и объем помещения, и наличие окон, и многое другое. Например, если стены частного дома утеплены хорошо, то и потерь тепла будет мало. А значит, и радиаторы можно устанавливать с меньшей длиной и мощностью. Также количество секций может зависеть от самих людей, которые проживают в жилище. Если они любят много тепла, то и отопительные приборы устанавливают мощнее.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчет количества секций радиаторов отопления на 1 кв.м

 При планировании капитального ремонта в вашем доме или же квартире, а так же при планировке постройки нового дома необходимо произвести расчет мощности радиаторов отопления. Это позволит вам определить количество радиаторов, способных обеспечить теплом ваш дом в самые лютые морозы. Для проведения расчетов необходимо узнать необходимые параметры, такие как размер помещений и мощность радиатора, заявленной производителем в прилагаемой технической документации. Форма радиатора, материал из которого он выполнен, и уровень теплоотдачи в данных расчетах не учитываются. Зачастую количество радиаторов  равно количеству оконных проемов в помещении, поэтому, рассчитываемая мощность разделяется на общее количество оконных проемов, так можно определить величину одного радиатора.

Следует помнить, что не нужно производить расчет для всей квартиры, ведь каждая комната имеет свою отопительную систему и требует к себе индивидуальный подход. Так если у вас угловая комната, то к полученной величине мощности необходимо прибавить еще около двадцати процентов. Такое же количество нужно прибавить, если ваша система отопления работает с перебоями или имеет другие недостатки эффективности.

Расчет мощности радиаторов отопления может осуществляться тремя способами:

Стандартный расчет радиаторов отопления

Согласно строительным нормами и другими правилами необходимо затрачивать 100Вт мощности вашего радиатора на 1метр квадратный жилплощади. В таком случае необходимые расчеты производятся при использовании формулы:

С*100/Р=К, где

К— мощность одной секции вашей радиаторной батареи, согласно заявленной в ее характеристике;

С— площадь помещения. Она равна произведению длины комнаты на ее ширину.

К примеру, комната имеет 4 метра в длину и 3.5 в ширину. В таком случае ее площадь равна:4*3.5=14 метров квадратных.

Мощность, выбранной вами одной секции батареи заявлена производителем в 160 Вт. Получаем:

14*100/160=8.75. полученную цифру необходимо округлить и получается что для такого помещения потребуется 9 секций радиатора отопления. Если же это угловая комната, то 9*1. 2=10.8, округляется до 11. А если ваша система теплоснабжения недостаточно эффективна, то еще раз добавляем 20 процентов от первоначального числа: 9*20/100=1.8 округляется до 2.

 Итого: 11+2=13. Для угловой комнаты площадью 14 метров квадратных, если система отопления работает с кратковременными перебоями понадобиться приобрести 13 секций батарей.

Примерный расчет — сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К=О*41, где:

 К- необходимое количество секций радиатора,

О-объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3.0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10. 8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

 

Размеры биметаллических радиаторов отопления: как правильно рассчитать?

Размеры биметаллических радиаторов — важная характеристика, влияющая на качество обогрева помещения.

Каких размеров выпускают батареи для отопления?

Имеют ли они стандартные значения или отличны у каждого производителя?

Размеры биметаллических радиаторов отопления

Габариты биметаллических радиаторов описываются следующими основными параметрами: монтажной высотой, глубиной и шириной.

Высота и глубина зависят от размеров секции, а ширина — от их количества.

Высота батарей зависит от расстояния между вертикальными каналами. Оно имеет стандартные значения для радиаторов всех производителей — 200, 350 и 500 мм.

Расстояние между вертикальными каналами — отрезок между центрами входных и выходных отверстий. Конечная высота, а также глубина и ширина радиаторов различны (см. табл. 1).

Таблица 1. Размеры биметаллических радиаторов
Бренд Модель Расстояние между вертикальными каналами, мм Высота/Ширина/Глубина, мм
Global (Италия) Style 350 350 425/80/80
Style 500 500 575/80/80
Tenrad (Германия) Tenrad 350 350 400/80/77
Tenrad 500 500 550/80/77
Альтермо (Украина) Альтермо ЛРБ 500 575/82/80
Альтермо РИО 500 570/82/80
Grandini (Китай) Grandini 350 350 430/80/82
Grandini 500 500 580/80/80
Radena (Италия) Radena Bimetall 350 350 403/80/85
Radena (Италия) Radena Bimetall 500 500 552/80/85

Межосевое расстояние у большинства производителей указывается в названии модели. Но монтажная высота отличается и указывается в спецификации к радиатору.

Ширина радиатора зависит от количества секций. Так, для 8 секционного радиатора параметр имеет значение 640 мм, для 10 секционного — 800 мм и для 12-секционного — 960 мм (значения для батарей с шириной секции 80 мм).

Расчет количества секций радиатора

Тепловая мощность радиаторной секции зависит от ее габаритных размеров. При расстоянии между вертикальными осями в 350 мм параметр колеблется в диапазоне 0,12-0,14 кВт, при расстоянии 500 мм — в диапазоне 0,16-0,19 кВт. Согласно требованиям СНиП для средней полосы на 1 кв. метров площади необходима тепловая мощность не менее 0,1 кВт.

Учитывая данное требование, используется формула для расчета количества секций:

где S — площадь отапливаемого помещения, Q — тепловая мощность 1-ой секции и N — требуемое количество секций.

Например, в помещение площадью 15 м2 планируется устанавливать радиаторы с секциями тепловой мощности 140 Вт. Подставив значения в формулу, получаем:

N=15 м2*100/140 Вт=10,71.

Округление осуществляется в большую сторону. Учитывая стандартные формы, необходимо устанавливать биметаллический 12-секционный радиатор.

Важно: при расчете биметаллических радиаторов учитывают факторы, влияющие на теплопотери внутри помещения. Полученный результат увеличивают на 10% в случаях расположения квартиры на первом или последнем этаже, в угловых помещениях, в комнатах с большими окнами, при малой толщине стен (не более 250 мм).

Более точный расчет получают путем определения количества секций не на площадь комнаты, а ее объем. Согласно требованиям СНиП для обогрева одного кубического метра помещения требуется тепловая мощность в 41 Вт. Учитывая данные нормы, получают:

где V — объем отапливаемого помещения, Q — тепловая мощность 1-ой секции, N — требуемое число секций.

Например, расчет для помещения все той же площадью 15 м2 и высотой потолков 2,4 метра. Подставив значения в формулу, получаем:

N=36 м3*41/140 Вт=10,54.

Увеличение вновь осуществляется в большую сторону: необходим радиатор с 12 секциями.

Выбор ширины биметаллического радиатора для частного дома отличается от квартирного. При расчете учитывается коэффициенты теплопроводности каждого материала, используемого при строительстве кровли, стен и пола.

При выборе размеров следует учитывать требования СНиП по монтажу батарей:

  • расстояние от верхнего края до подоконника должно быть не менее 10 см;
  • расстояние от нижнего края до пола должно быть 8-12 см.

Для качественного обогрева помещения необходимо уделить внимание выбору размеров биметаллических радиаторов. Габариты батарей каждого производителя имеют незначительные различия, что учитывают при покупке. Правильный расчет позволит избежать ошибок.

Какими должны быть правильные размеры биметаллических радиаторов отопления узнайте из видео:

От чего зависит количество радиаторов в помещении

Радиаторы априори устанавливаются там, где холоднее всего – под или рядом с оконными проемами на наружной стене, то есть первый и главный фактор – область наибольшей теплопотери. Если оконных проемов 2, то разумнее смонтировать батареи под каждым.

Второе условие – материал, из которого изготовлен прибор. Чем выше термопроводность, тем меньшие габариты имеет радиатор. Для нашего примера в пересчете на алюминиевые Глобал Эволюшн 203 Вт потребуется 8 секций, если брать чугунные Cherad 97 Вт – 16 шт.

Расположение квартиры или дома не менее важно. Угловая комната всегда холоднее – две стены выходят на улицу. Если теплоноситель движется сверху вниз, отдача увеличивается на 20 %. Особую роль здесь играет утепление стен и пола – нормативное значение 0,024 Вт/м2К улучшает термоемкость помещения почти на 40 %. Монтаж двойных или тройных стеклопакетов сокращает теплопотери на 20 %. В противовес этому активная принудительная вентиляция требует повышения мощности.

Расчет мощности и количества секций

Расчет радиаторов (батарей) для отопления

Радиаторы являются наиболее распространенным отопительным прибором, применяемым в жилых, промышленных и общественных зданиях. Это полые нагревательные элементы, которые постоянно заполняются водой. Важными техническими характеристиками, на которые следует обратить внимание при покупке радиатора, являются его рабочая мощность и давление. Перед установкой отопительного оборудования нужно тщательно продумать все до мелочей: планируемый материал радиатора, его дизайн и бюджет. Дальнейший расчет радиаторов отопления должен заключаться в определении количества радиаторов и их секций и необходимой мощности для обогрева помещения.

Содержание

  • Расчет — основа для грамотного выбора
  • Расчет мощности батареи
  • Коэффициенты коррекции мощности
  • Сколько секций необходимо для обогрева

Расчет — основа для грамотного выбора

Огромное количество На современном рынке представлены нагревательные батареи с различными техническими характеристиками.

После выбора оборудования, наиболее подходящего под дизайн помещения и собственные требования, можно приступать к расчету отопительных батарей. Для этого вам потребуется:

Кроме того, необходимо ознакомиться со свойствами выбранного источника тепла и узнать мощность одной секции радиатора.

Мощность одной секции биметаллического радиатора составляет 122 Вт

Перед тем, как рассчитать количество секций радиаторов отопления, необходимо рассчитать необходимую мощность для обогрева помещения.

Расчет мощности аккумулятора

Сначала определите площадь помещения. Для этого просто умножьте ширину комнаты на ее длину. Для удобства расчета все измерения ведутся в метрах. После замера высоты потолка необходимо рассчитать количество дверей и окон, определить материал, из которого они сделаны, узнать расположение квартиры и самую низкую температуру наружного воздуха зимой. Кроме того, расчет мощности радиаторов отопления требует знания температуры теплоносителя.

Согласно СНиП, для обогрева каждого квадратного метра жилой площади требуется 100 Вт мощности обогревателя. Следовательно, чтобы рассчитать необходимую мощность, необходимо умножить общую площадь комнаты на 100 Вт и скорректировать полученное значение с помощью специальных коэффициентов увеличения и уменьшения мощности.

Коэффициенты коррекции мощности

Сначала рассмотрим коэффициенты снижения мощности

  1. Если в помещении установлены пластиковые стеклопакеты, полученное значение следует уменьшить на 20%.
  2. При высоте потолка менее трех метров мощность уменьшается на коэффициент, который рассчитывается как отношение фактической высоты к установленной по стандартным стандартам (в данном случае 3 метра). То есть, если высота потолка 4 метра, то коэффициент приведения будет 4/3 = 1,33
  3. При температуре отопительного котла выше нормы каждые 10 «лишних» градусов приводят к снижению мощности на 15%. .

Наличие стеклопакетов на окнах позволяет снизить мощность, необходимую для достаточного обогрева, на 20%.

Коэффициенты увеличения мощности

  1. Для потолков выше трех метров мощность должна быть увеличена в раз, расчет которых проводится аналогично расчету для потолков высотой менее трех метров.
  2. Если квартира имеет угловое расположение, мощность увеличивается в 1,8 раза.
  3. Если в комнате более двух окон, мощность также увеличивается в 1,8 раза.
  4. При нижнем подключении радиаторов вводится коэффициент увеличения 8%.
  5. На каждые 10 градусов охлаждающей жидкости ниже нормы мощность увеличивается на 17%.
  6. При очень низких зимних температурах мощность следует увеличивать в 2 раза.

Совет: при расчетах учитывайте возможность различных случайных факторов, для этого значение необходимой мощности следует увеличить еще на 20%.

Мощность одной секции чугунного радиатора 160 Вт

Сколько секций нужно для отопления

Рассчитать радиатор на комнату можно несколькими способами:

  1. Расчет секций радиаторов отопления, обычным способом. После расчета необходимой мощности для обогрева полученное значение делится на мощность одной секции (эта величина указывается в технических характеристиках). Например, мощность радиатора составляет 200 Вт, а необходимая мощность для обогрева помещения — 2400 Вт.Затем нужно установить 2400 Вт / 200 Вт = 12 секций.
  2. Расчет количества радиаторов отопления по объему. Если вы знаете, сколько кубических метров может обогреть одна секция вашего обогревателя, то количество радиаторов можно рассчитать следующим образом: объем помещения (напомним, что для определения этого значения нужно умножить длину, ширину и высоту помещения). комнату) нужно разделить на количество кубиков, нагретых секцией аккумуляторов.
  3. Примерная методика расчета.Как правило, все секционные батареи имеют стандартные размеры, небольшая разница практически не играет роли. Опытные люди давно заметили, что при высоте потолка 2,7 метра одной секции хватит на отопление 1,8 кв. номера. То есть, если площадь помещения 25 кв.м, то понадобится (25 / 1,8 = 13,9) 14 аккумуляторных отсеков.

Конечно, используя наши методики расчета, вы можете добиться необходимого уровня тепла в своем доме, но не забывайте, что только настоящие профессионалы могут учесть все нюансы.Даже небольшая ошибка в расчетах или пренебрежение хотя бы одним влиятельным фактором может стать причиной того, что жители дома зимой будут страдать от мучительного холода.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Сколько тепла выделяет свинцово-кислотная батарея?

Сколько тепла выделяет свинцово-кислотная батарея?

Иногда нам задают очень интересные вопросы. Недавно нас спросили, сколько тепла выделяет промышленная резервная батарея. Честно говоря, это зависит от того, кого вы спрашиваете. У разных производителей аккумуляторов разные ответы на этот вопрос, и разные методы расчета дают существенно разные ответы.

Выделяемое или генерируемое тепло иногда называют «потерей тепла».

Автор статьи не дает рекомендаций по методам, приведенным ниже. Статья подготовлена, чтобы показать, что между различными используемыми методами существует противоречие.

В общих чертах вопрос задается для расчета требований к вентиляции, и в этой статье исследуются различные методы и демонстрируется изменчивость результатов.

Тепло выделяется при подзарядке, подзарядке и разрядке. Тепло, выделяемое при зарядке, является конечным, т.е. когда аккумулятор полностью заряжен, тепло больше не выделяется, но в этот момент аккумулятор переходит в фазу плавающего заряда, и пока аккумулятор находится на зарядке, тепло выделяется. Тепло, выделяемое при разряде, также ограничено, потому что, когда аккумулятор полностью разряжен, тепло не выделяется. Следовательно, мы должны рассмотреть три условия:

1) нагрев при подзарядке.

2) нагрев на плавающем заряде.

3) нагрев при разряде.

Все мы знаем, что свинцово-кислотные батареи тяжелые и имеют большую тепловую массу. Из-за этого во время перезарядки, плавающего заряда и разряда тепло, генерируемое внутри элементов, не будет немедленно рассеиваться в окружающую атмосферу, и есть разные мнения о том, насколько быстро это будет происходить.Частично разногласия являются результатом разных размеров и форм элементов или моноблоков, составляющих батарею, а также того, являются ли они типами VRLA AGM, VRLA GEL или вентилируемыми.

В общих чертах, тепло — это ватты, а ватты можно рассчитать из V x I (вольт x ампер) или мы можем использовать I2R (амперы x амперы x сопротивление). Этот принцип эти формулы могут использоваться для расчета выделяемого тепла.

В этой статье в примерах используется следующая система батарей.В примерах рассматривается следующее: —

a) Аккумуляторная батарея мощностью 300 кВт на 15 м при температуре 20 ° C до не менее 408 В (в среднем 1,70 В на канал).

б) Батарея состоит из 3 параллельных цепочек, каждая из которых состоит из 40 моноблоков на 12 В; то есть 240 ячеек.

c) Напряжение холостого хода 2.27Vpc = 545V.

d) Номинальная емкость каждой гирлянды составляет 110 Ач, т.е. общая емкость батареи 330 Ач.

e) Внутреннее сопротивление каждого моноблока равно 3.8мОм. Это значение взято из информации производителя аккумулятора. Следовательно, сопротивление батареи составляет 3,8 мОм x 40 блоков / 3 струны = общее сопротивление 50,7 мОм.

f) Полностью заряженный ток холостого хода 1 мА на Ач = 330 мА. Значение 1 мА на Ач соответствует I-поплавку. (примечание ниже) значение из BS EN 50272.

g) Параметры перезарядки: ток 10% (33A) и постоянное напряжение 2,27Vpc (544,8V).

(Примечание) — Полностью заряженный ток холостого хода можно получить у производителя батареи.Однако в BS EN 50272 (Требования безопасности для вторичных батарей и их установки) типичное значение можно найти в таблице 1. В таблице приведены значения тока при зарядке с помощью зарядных устройств IU или U. Хотя эти значения используются для расчета выбросов газа при зарядке, их также можно использовать для оценки тока при полной зарядке. На практике это значения для наихудшего сценария со встроенным запасом прочности.

Для вентилируемых свинцово-кислотных аккумуляторов, свинцово-кислотных аккумуляторов VRLA и для никель-кадмиевых аккумуляторов значение дается как 1 мА на Ач для условий плавающего напряжения.Мы должны рассматривать Ah как номинальное значение при скорости 10 часов для свинцово-кислотного продукта и 5 часов для продукта NiCd.

Во-первых, нам нужно определить «перезарядку», и в этом контексте мы имеем в виду ток / время, необходимое для возврата емкости, удаленной для предыдущей разрядки. Мы только рассматриваем время полной зарядки.

Количество выделяемого тепла существенно не меняется, даже если параметры подзарядки могут отличаться. Например, ток зарядного устройства, то есть 5%, 10% или 15% C10 ампер, или при использовании истинного плавающего напряжения (например,грамм. 2.27Vpc) или повышенное напряжение (например, 2,40Vpc), существенно не изменяют выделяемое тепло или тепловые потери от батареи. Однако выделяемое тепло будет существенно отличаться в зависимости от глубины предыдущего разряда. Для промышленных резервных аккумуляторов и в этой статье мы рассматриваем характеристики перезарядки при постоянном напряжении / ограниченном токе; иначе известный как метод IU или модифицированного постоянного потенциала, такой как 2,27 В на канал или 2,40 В на канал или аналогичный, с ограничением тока.

На этом этапе стоит отметить, что некоторые производители аккумуляторов считают, что количество тепла, выделяемого при перезарядке, можно рассчитать с использованием того же метода, как если бы аккумулятор находился на плавающем заряде.Этот метод используется ниже в п. 1.1). Эта точка зрения принята, потому что любое тепло, выделяемое при перезарядке, не будет немедленно выделено из-за тепловой массы батареи.

Вычисления тепла усложняются, если мы принимаем во внимание удельные тепловые характеристики аккумулятора и, по крайней мере, один производитель аккумуляторов предоставил результаты, основанные на фактическом типе и конфигурации аккумулятора. Это не помогает определить количество тепла, выделяемого для каждой конфигурации батареи, и нам нужно что-то гораздо более простое для использования в повседневной ситуации.В конце концов, мы смотрим на типичное значение, которое может использоваться для целей охлаждения помещения, а не на конечную «лабораторную оценку». На практике хорошее приближение является достаточно точным.

Отсюда следует, что если количество тепла, выделяемого при перезарядке, изменяется в зависимости от предыдущего разряда, все остальные параметры в целом не имеют значения. Затем мы можем оценить количество тепла, выделяемого при перезарядке, в зависимости от предыдущего разряда. Чтобы сделать расчет немного более точным, мы должны оценить время до полной зарядки на основе характеристик IU и предыдущей глубины разряда.У большинства производителей есть таблицы или даже программный метод определения времени до различных состояний заряда, включая время полной зарядки. Однако в целом можно сказать, что время до полной зарядки будет много часов, но время до 80% будет зависеть от характеристики IU. Во время перезарядки большая часть тепла будет генерироваться в виде потерь, вплоть до того, что батарея будет заряжена на 80%, что будет составлять «постоянный ток» части перезарядки. Во время фазы постоянного тока i.е. до 80% заряда, тепло можно оценить с помощью принципа I2R. От 80% до 100% ток поплавка может использоваться для расчета тепла. Некоторые производители аккумуляторов считают, что ток заряда от 80% до 100% вдвое превышает теоретический ток холостого хода. В контексте реальной жары это можно рассматривать как разумный метод. Этот метод используется в п. 1.2) ниже.

1.1) Учитывая, что нагрев такой же, как если бы аккумулятор находился на плавающем заряде, мы имеем: —

V x I = W или альтернативный метод I2R = W.

1.1.1) В x I = Вт.

Единственная проблема — решить, какое напряжение и какой ток использовать.

Для напряжения разумно рассматривать напряжение как фактическое напряжение холостого хода на клеммах батареи.

Для тока разумно использовать значение I float, как определено в BS EN 50272.

Рассчитать на 1 блок: —

2,27 В на канал x 6 ячеек x 110 мА = 1,498,2 мВт

Следовательно, для блоков 40 x 3 = 1498.2 x 40 x 3 = 179 784 мВт = 179,784 Вт.

Это тепло будет на время перезарядки 76 часов. Следовательно, тепло можно выразить как 180 Вт x 76h = 13 680 Втч , но более 76h = 180 Вт.

1.1.2) I2R = Вт

Мы можем использовать тот же ток, что и выше, то есть я плаваю, а для напряжения R мы можем использовать сопротивление блока, то есть 3,8 мОм.
Из расчета на 1 блок: —

110 мА x 110 мА x 3.8 мОм. = 0,04598 мВт

Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5,5176 мВт.

Это тепло будет на время перезарядки 76 часов. Следовательно, тепло можно выразить как 5,5176 мВт x 76 ч = 0,42 Вт-ч , но за время перезарядки 76 часов = 5,5 мВт.

1.2) Нагрев до 80% заряда плюс нагрев от 80 до 100% заряда

1.2.1) Нагреть до 80% заряда

Принимая во внимание описанную выше систему батарей, мы знаем, что ток перезарядки будет составлять 33 А до 80% заряда, а с 80% мы будем использовать 2-кратный плавающий ток, то есть, если мы используем метод 2-кратного плавающего тока, ток 330 х 2 = 660 мА.Нам нужно установить состояние заряда после разряда. Предположим наихудший случай максимального тока на 15 м: —

Максимальный ток = 300 кВт x 1000/408 В = 735A

Удаленная емкость = (735 А x 15 м) / 60 = 184 Ач или 146 Ач заряженных (330 Ач — 184 Ач).

Эти 184 Ач соответствуют 56% разряженным или 44% заряженным.

Мы знаем, что ток перезарядки 33 А (11 А на цепочку) будет течь до тех пор, пока батарея не будет заряжена на 80%.Состояние заряда 80%: = 330Ач x 0,8 = 264Ач.

Время от 146Ач в аккумуляторе в конце предыдущего разряда до 264Ач в аккумуляторе = 118Ач / 33А = 3,6ч.

Теперь мы можем оценить тепло от начала подзарядки до 80% заряда, как показано ниже.

Использование I2R на блок: —

11A x 11A x 3,8 мОм = 495,8 мВт.

Следовательно, для блоков 40 x 3 = 59,496 мВт

Этот ток будет течь 3.6h, что может быть выражено как 214Wh.

ПРИМЕЧАНИЕ. Внутреннее сопротивление промышленных аккумуляторов существенно не меняется со 100% заряда до 10% заряда. Следовательно, действует принцип I2R.

1.2.2) Нагрев с 80% до 100% заряда

Нам необходимо установить время от 80% заряда до полного заряда, и производитель батареи должен предоставить эту информацию. Однако разумным предположением для оценки тепла было бы 72 часа.Принято считать, что полностью разряженную батарею можно заряжать с помощью постоянного тока и тока перезарядки от 5% до 15% в течение 72 часов. Если мы предполагаем полные 72 часа, мы рассматриваем наихудший сценарий.

Теплота блока теперь может быть оценена как: —

110 мА x 110 мА x 3,8 мОм. = 0,04598 мВт

Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5,5176 мВт.

Это тепло будет на время перезарядки 72 часа.Следовательно, тепло можно выразить как 5,5176 мВт x 72 ч = 0,40 Вт-ч , и если мы удвоим это значение, мы получим 0,79 Вт-ч.

Складывая 1.2.1) с 1.2.2) получаем 214 Втч + 0,79 Втч = 215 Втч. Это соответствует времени полной зарядки, которое составляет 215 Втч / 76ч = 2,83 Вт

Большинство производителей аккумуляторов рассматривают тепловыделение при подзарядке как простое вольт x ток.
V x I = W, то есть вольт x ток = ватт. В качестве альтернативы может использоваться принципал I2R.

Для получения информации о токе мы можем связаться с производителем батарей или обратиться к международным стандартам, таким как BS EN 50272.

Теперь мы можем произвести расчет. Ниже приведен расчет для той же батареи, рассмотренной выше, то есть для батареи, состоящей из 40 моноблоков на 12 В по 330 Ач.
Можно сделать два альтернативных расчета. В 2.1) мы используем метод V X I, а в 2.2) мы используем метод I2R.

2.1) С учетом метода V x I: —

Считаем за 1 блок: 2.27 В на канал x 6 ячеек x 1 мА на А · ч x 110 А · ч = 1,496 Вт.

Следовательно, для полной батареи из 40 блоков и 3-х струн: —

1,496 Вт x 40 x 3 = 180 Вт.

Это тепло будет генерироваться, пока батарея находится в режиме постоянного заряда.

2.2) С учетом метода I2R: —

Рассмотрим для одного блока: 110 мА x 110 мА x 3,8 мОм = 0,04598 мВт

Следовательно, для блоков 40 x 3 = 5.5176 мВт или 0,005 Вт.

Это тепло будет генерироваться, пока батарея находится в режиме постоянного заряда.

Интересно, что многие производители батарей не указывают значение тепла, выделяемого при разряде, потому что свинцово-кислотные батареи считаются эндотермическими. Однако производители обычно соглашаются с тем, что все внутренние компоненты и внешние соединения имеют сопротивление и будут выделять тепло при протекании тока.

Опять же, можно использовать простой математический расчет, и большинство производителей батарей принимают I2R как разумное приближение к потерям тепла при разряде.Нам нужно знать ток разряда и внутреннее сопротивление аккумуляторной системы.

Используя ту же батарею 40 x 12 В, разряженную на 300 кВт на 15 м, нам сначала нужно изменить 300 кВт на ток, который можно использовать в расчетах. «Безопасный вариант» — это рассмотреть конец напряжения разряда, а затем рассчитать максимальный ток. Конечное напряжение разряда было задано равным 408 В (см. Выше). Следовательно, максимальный ток составляет 300кВт x 1000 / 408В = 735А.

Тепловые потери рассчитываются как: —

735A x 735A x 50.7 мОм = 27,4 кВт.

Это может быть выражено как Вт-ч, т. Е. 27,4 кВт x 0,25 ч = 6,85 кВт-ч

Поскольку аккумулятор имеет тепловую массу, может пройти много часов, прежде чем это тепло передается в окружающий воздух. Батарея в этой статье будет весить приблизительно 4800 кг. Некоторые производители считают, что тепло, рассеиваемое в комнате, будет распределяться в 10 раз больше времени разряда. В этом примере это будет 2,5 часа. Это будет 2.74кВт за 10ч.

Стоит посмотреть на общие размеры и вес батареи, чтобы оценить потери тепла по сравнению с физическими параметрами батареи. Если бы тепло производилось в пределах 1 м3, это было бы значительно. Однако, если бы тепло находилось в пределах 10 м3, воздействие было бы минимальным. Следующие параметры являются реальными для батареи из блоков 3 x 40 x 110 Ач x 12 В.

Несмотря на то, что размеры и вес, указанные ниже, являются действительными, мы должны помнить, что подставка открытого типа с большим свободным объемом вокруг моноблоков.Общий объем с учетом открытой площади внутри ячеек, а также между рядами и ярусами рассчитывается как: —

3,7 x 0,8 x 1,3 = 3,8 м3

Тип стойки: 2 ряда по 3 яруса открытого стального типа.

Длина: 3,7 м

Глубина: 0,8 м

Общая высота: 1.3 мес.

Объем: 3,8 м3

Вес: 4000 кг

Трудно обосновать результаты нагрева, когда батарея находится на подзарядке или в режиме плавающего заряда, потому что батареи не соответствуют стандартным электрическим характеристикам, и поэтому результаты должны быть сомнительными. Мы знаем, что закон Ома применительно к батареям не работает. Во многом это связано с характеристиками ОБРАТНОЙ ЭДС батарей, которые делают расчеты V x I сомнительными.Следовательно, любые математические результаты, основанные на этом принципе, должны вызывать подозрение. Соответственно, расчеты V x I должны вызывать подозрение. Чтобы понять это более полно, мы можем рассчитать теоретический ток холостого хода, используя метод I = V / R. В наших примерах мы знаем, что приложенное напряжение холостого хода составляет 2,27 В на канал, то есть 13,62 В для блока из 6 ячеек 12 В, и мы знаем, что сопротивление составляет 3,8 МОм. По закону Ома ток холостого хода должен быть I = V / R = 13,62 В / 3,8 мОм = 3584 А. Ясно, что это неверно.

Если расчеты V x I ненадежны, мы также должны подвергнуть сомнению результаты I2R.Что мы действительно знаем, так это то, что ток — это реальная величина, и внутреннее сопротивление также реально. Поэтому, надеемся, результаты должны быть более точными!

Результаты I2R более реальны, потому что мы знаем, что такое ток, и мы знаем внутреннее сопротивление продукта. Результаты I2R для подзарядки очень малы, и с практической точки зрения нагрев можно не учитывать. В нашем примере это всего 5,5 мВт.

Опять же, если результаты I2R более реальны, а метод V x I ненадежен, то 0.005 Вт тепла на плавающем заряде снова можно считать несущественным.

Единственный метод, который, кажется, используется для нагрева при разряде, — это I2R, и, как и ожидалось, нагрев при разряде значительно выше, чем при подзарядке или плавающем заряде. Что мы должны помнить, так это то, что тепло не будет прекращено немедленно, и необходимо сделать некоторую оценку времени, в течение которого оно будет прекращено. Без сомнения, это будут часы, а не минуты, но это вопрос мнения без консультации с инженером-теплотехником.

При подзарядке и подзарядке нагревается очень мало, особенно если учесть массу аккумулятора. Это к счастью, потому что, хотя используются разные методы, результаты незначительны, если рассматривать их в контексте отвода тепла из аккумуляторной.

Что касается тепла, выделяемого при разряде, ситуация иная, потому что большинство производителей аккумуляторов считают метод I2R наиболее точным. Кроме того, мы можем более легко принять результаты, потому что при разряде нет обратной ЭДС.В этом примере выделяемое тепло может быть выражено как 27,4 кВт · ч, но, учитывая массу батареи, мы должны учитывать, что это тепло будет отдаваться в течение более длительного времени, чем фактический период разряда, равный 15 мес. Не все производители считают, что время разряда в 10 раз превышает время разряда, но ясно, что тепло не будет отдано мгновенно.

(PDF) Технология термоактивируемых («тепловых») батарей: Часть I: Обзор

R.A. Гуидотти, П. Массет / Journal of Power Sources 161 (2006) 1443–1449 1449

Первоначальные благоприятные результаты, полученные с CoS2 с использованием эвтектики

LiCl – KCl, были распространены на аналогичные одноэлементные испытания с

низкоплавким LiBr Эвтектики –KBr – LiF и LiBr – KBr – LiCl

, плавящиеся при 324.5 и 321 ◦C соответственно. Эти электролиты

имеют более высокое содержание Li + и более высокую ионную проводимость

по сравнению с LiCl – KCl и лучше подходят для батареи с длительным сроком службы

из-за большей возможной области ликвидуса. Это приводит к

в более длинном плато разряда верхнего напряжения. Аналогичные тенденции

в относительной производительности были обнаружены с этими электролитами,

подтверждая результаты, полученные с электролитом LiCl – KCl эвтектики

.Основываясь на положительных результатах одноэлементных испытаний, было проведено

последующих испытаний аккумуляторных батарей, с конечным результатом

, что 2-часовой Li-Si / CoS2термический аккумулятор был успешно протестирован

[36].

Технология Li – Si / CoS2 намного дороже, чем технология

, основанная на Li – Si / FeS2, но есть определенные сложные конструкции батарей

, которые не могут быть построены, или требования, которые не могут быть выполнены со стандартом

. FeS2chemistry. В этих условиях CoS2 может быть единственным надежным выбором для успешной работы батареи

.

6. Технологические усовершенствования

Существует ряд областей, в которых проводились и продолжают проводиться обширные исследования

для улучшения характеристик тепловых батарей

. Улучшенная теплоизоляция

, такая как аэрогели [37] и вакуумные мультифольги [38], получила некоторое внимание

для использования в долговечных тепловых батареях. Области деятельности

строго в области электрохимии включают разработку

улучшенных электролитов и использование катодов с более высоким напряжением.

Эти потребности возникли из-за ожидаемых новых применений тепловых батарей

(например, скважинных источников питания). Это будут

тематики будущих статей.

7. Резюме и выводы

Эта статья представляет собой обзор истории термически активированных батарей

, изобретенных во время Второй мировой войны немецкими учеными.

Описаны различные применения и характеристики таких электрохимических устройств

, а также различные химические составы, которые

исследовались на протяжении многих лет.Подробное описание

механизмов разряда более ранних батарей Ca / CaCrO4thermal

предоставлено наряду с теми, которые связаны с нынешними

литий-сплав / FeS2 и литий-сплав / CoS2 химии. Использование CoS2

предпочтительнее, чем FeS2 для мощных и высокопроизводительных приложений

из-за более высокой электропроводности и большей термической стабильности

CoS2.

Благодарности

Фотографии тепловых батарей любезно предоставлены

Национальными лабораториями Сандиа.Часть этой работы была выполнена

как часть диссертации П. Массе, который выражает признательность за финансовую поддержку

CEA Le Ripault, ASB-Aerospatiale Bat-

и LEPMI / INP Grenoble.

Ссылки

[1] W.E. Купер, Труды 36-й конференции по источникам энергии, 1994, стр.

300.

[2] R.A. Гуидотти, Ф.В. Рейнхардт, Т. Каун, Труды 40-й конференции PowerSources

, 2002, стр. 299.

[3] Р. Гуидотти, А.Болдуин, Труды 36-го симпозиума по источникам энергии,

1994, стр. 387.

[4] Р.А. Guidotti, F.W. Reinhardt, E.V. Thomas, Sandia Report SAND90-

2318, май 1995 г.

[5] D.M. Буш, Sandia Report SC-TM-64-518, апрель 1964.

[6] D.M. Буш, Sandia Report SC-RR-66-202, май 1966 г.

[7] H. Goldsmith, J.T. Smith, J. Electrochem. Soc. 6 (1-2) (1968) 16.

[8] R.A. Guidotti, F.W. Reinhardt, Sandia Report SAND83-2271, сентябрь

1985.

[9] Р.А. Guidotti, F.W. Reinhardt, E.L. Вентурини, Дж. Rodgers Jr., W.N.

Cathey, Sandia Report SAND84-1098, May 1985.

[10] W. Rogers, Jr., S.J. Уорд, Р.А. Guidotti, Sandia Report SAND84-0236,

April 1984.

[11] F.M. Делник, Д. Маккарти, J. Electrochem. Soc. 130 (9) (1983)

1875.

[12] R.A. Guidotti, F.W. Reinhardt, G.C. Nelson, Sandia Report SAND83-2269,

April 1985.

[13] R.A. Гвидотти, Ф.W. Reinhardt, Sandia Report SAND83-2270, July 1985.

[14] R.A. Guidotti, F.W. Reinhardt, D.R. Таллант, К. Хиггинс, Sandia Report

SAND83-2272, июнь 1984.

[15] Sasaki, Miner. J. 1 (5) (1955) 290.

[16] S.L. Finklea, L. Cathey, Acta Cryst. А32 (1976) 529.

[17] В.П. Гупта, Н.М. Равиндра, В.К. Srivastava, J. Phys. Chem. Твердые вещества 41

(1980) 145.

[18] J. Wen, R.A. Huggins, J. Solid State Chem. 37 (1981) 271.

[19] D.E. Harney, Патент США 4221849 (6 января 1980 г.).

[20] М. Уильямс, К.С. Винчестер, Дж. Джолсон, Труды 32-го Международного

симпозиума по источникам энергии, 1986, с. 658.

[21] Z. Tomzcuk, B. Tani, N.C. Otto, M.F. Рош, Д. Vissers, J. Electrochem.

Soc. 129 (5) (1982) 925.

[22] R. Schieck, A. Hartmann, S. Fiechter, R. K¨

onenkamp, ​​H. Wetzel, J. Mater.

Рез. 5 (7) (1990) 1567.

[23] J.A. Тосселл, Д.Дж. Воган, Дж. К. Burdett, Phys. Chem. Шахтер. 7 (4) (1981)

177.

[24] R.A. Guidotti, патент США 4731307 (15 марта 1988 г.).

[25] T.L. Aselage, E.E. Hellstrom, J. Electrochem. Soc. 134 (8) (1987) 1932.

[26] R.A. Guidotti, F.W. Reinhardt, W.F. Hammetter, Sandia Report SAND85-

1737, декабрь 1988 г.

[27] R.A. Guidotti, F.W. Reinhardt, J.A. Смага, Труды 34-го Международного симпозиума по источникам энергии

, 1990, стр.132.

[28] M.C. Хэш, Дж. Смага, Р.А. Guidotti, F.W. Reinhard, Proceedings of

Восьмой международный симпозиум по расплавленным солям, 1991, стр. 228.

[29] Н. Пападакис, Труды 35-го Международного симпозиума по источникам энергии

, 1992, с. 285.

[30] Х. Н. Зигер, Труды 34-го Международного симпозиума по источникам энергии,

1990, с. 334.

[31] Н. Пападакис, Int. Источники питания Symp. (1990) 339.

[32] П.Г. Нейсвандер, А.Р. Болдуин, Sandia Report SAND87-0143, October

1988.

[33] A.R. Болдуин, Труды 27-го Международного симпозиума по источникам энергии

, 1976, с. 152.

[34] Р.А. Guidotti, F.W. Reinhardt, Proceedings of IX International Sympo-

sium on Molten Salts, 1994, p. 820.

[35] S.P.S. Бадвал, Р.Дж. Thorn, J. Solid State Chem. 43 (1982) 163.

[36] Р.А. Гвидотти, А. Болдуин, Труды 36-й Международной конференции по источникам энергии

, 1994, стр.387.

[37] Р.А. Гвидотти, С. Рид, К.С. Эшли, Ф.В. Рейнхардт, Протоколы 34-го собрания IECEC

, Ванкувер, Британская Колумбия, 1–5 августа 1999 г.

[38] R.A. Гуидотти, Ф.В. Рейнхардт, Т. Каун, Труды 39-й конференции PowerSources

, 2000 г., стр. 487.

Расчет емкости тепловых батарей по площади. Как выбрать радиаторы отопления по площади


Выбор любого радиатора начинается с определения количества тепла, которое он должен создавать в квартире или доме.Этот показатель можно рассчитать по-разному. Среди них есть как простые, так и сложные. Самый простой — использовать площадь и учитывать высоту помещения (но этот показатель в расчетах не участвует).

Стандартный метод выбора

Применяется только при высоте помещения менее 3 м. Реализуется следующим образом:

  1. Определите площадь помещения. Например, 25 м².
  2. Умножьте результат на 100 Вт. Согласно СНИП, эта цифра является нормой. В документе говорится, что на квадратный метр нужно создавать 100 квадратных метров. Получается, что источник тепла должен создавать 2500 Вт или 2,5 кВт.
  3. Результирующая мощность делится на теплоотдачу одной секции батареи. Этот шаг выполняется, когда планируется установка аккумулятора. Как известно, в таких конструкциях есть чугунные, алюминиевые и биметаллические нагревательные устройства. Если в АКБ есть секция с тепловой мощностью равной 150 Вт, то нужно покупать прибор на 17 секций (2,500 / 150 = 16,6, круглые только в большей стороне).

Ситуация несколько иная. Они представляют собой целостную конструкцию, которую нельзя увеличивать или уменьшать. Поэтому учитывайте их полную мощность. Однако установка одного большого радиатора мощностью 2,5 кВт будет небольшой ошибкой. Это связано с тем, что для этих батарей используется другой метод расчета.
Некоторые особенности стандартного метода
Сказанное относится к тем комнатам, которые имеют одну внешнюю стену и потери тепла в которых невелики.

Однако, если в помещении наблюдается повышенная потеря тепла, то необходимо скорректировать общую мощность отопительных приборов (в нашем случае это показатель 2,5 кВт).

Регулировка должна быть следующей:

  1. Увеличение итоговой цифры на 20% в случае, если комната угловая (то есть две стены внешние).
  2. Увеличьте общую мощность на 10% при нижнем подключении батареи отопления.
  3. Снижение общего количества тепла на 15-25%, если в комнате металлопластиковые окна.

В каждом случае определенный процент прибавляется или вычитается из 2,5 кВт. Если все это произойдет, то цифра 2,5 кВт превратится в 2 625 кВт. Затем нужно установить радиатор на 18 секций.

Еще более простой метод

По его словам для отопления 2 кв. м нужно установить одну кромку. Кроме того, к общему количеству ребер прибавьте еще одно. Если комната имеет площадь 25 кв. м, то нужно выбрать отопительный прибор с 25/2 = 12.5 ребер.
Округляя это число и прибавляя к нему 1, получается 14 ребер. Как видите, этот результат меньше числа, полученного стандартным способом.

Конечно, отсутствие 3-х ребер не позволит как следует прогреть комнату. Поэтому этот метод лучше использовать как ориентировочный. При покупке его не стоит использовать как основной.

Для его определения одной площади комнаты недостаточно. Необходимо знать высоту, а также нанести цифру 41.Согласно СНИП, радиатор должен создавать 41 Вт на 1 куб. м. Как видно, для выбора прибора панельного отопления необходимо произвести расчет объема.

Алгоритм простой:

  1. Определение площади.
  2. Определение объема (площадь умноженная на высоту).
  3. Умножение на 41.
  4. Окончательный результат скорректирован на вышеупомянутые проценты.

После добираться. Вы можете установить одно мощное устройство.Такой вариант подходит для комнат, в которых есть одно большое окно. Если их две, лучше использовать две панели тепловой мощностью 1,25 кВт.

Аналогичным образом подбираются отопительные приборы для помещений с потолком более 3 м.

Расчет радиаторов отопления — задача крайне важная. Неправильно подобранные батареи с недостаточным количеством секций не могут нормально обогреть жилую площадь. Большее количество секций, чем необходимо, приведет к неэффективной системе отопления.

На современном рынке представлен огромный выбор отопительной техники, в том числе дизайнерские радиаторы. Батареи для водяного отопления различаются по материалу, теплопотери и теплопередающей способности. Перед тем, как сделать окончательный выбор, необходимо уточнить параметры жилища — это не позволит ошибиться в решении вопроса.

Виды радиаторов

В современных квартирах используются радиаторы из таких материалов:

    сталь

  • ;
  • чугун;
  • алюминий;
  • биметаллический.

По конструктивным свойствам делятся на две группы:

При выборе аккумуляторов важно знать следующее:

  1. Мощность отопительных приборов обязательно должна соответствовать нормативу отопления: метр квадратного помещения с одной внешней стеной и окном должен составлять 100 Вт.
  2. 30% от расчетной мощности добавляется, если две стены внешние и два окна.
  3. 5-10% прибавляется к мощности, если окна выходят на северную сторону или радиаторы установлены в нише.
  4. Если указанные выше коэффициенты совпадают, проценты складываются.

Рассчитайте заранее также количество секций, а также тип батарей отопления, ориентируясь на площадь помещения. Однако наличие высоких потолков не даст нужных результатов. Если комнаты стандартной высоты, то расчеты достаточно просты. Как уже было сказано, на один «квадрат» требуется 100 ватт в час, то есть несложно подсчитать, сколько секций нужно, чтобы обогреть комнату.

Например, площадь комнаты 25 м2. Умножаем это число на 100 и получаем 2500. Это означает, что необходимо отапливать 2,5 кВтч в час. Этот результат делится на указанное в документации на радиатор значение — количество тепла, выделяемого одной секцией.

Итак, если мы знаем, что он выделяет 180 Вт, то производим такие действия; 2500 делим на 180 и получается 13,88. После округления получается 14 — количество секций нагревателя.

Необходимо учитывать потери тепла. Угловая комната или та, в которой есть балкон, естественно, медленнее нагревается, да и тепло отдает быстрее. Тогда расчет производится с запасом не менее двадцати процентов.

Как правильно выбрать радиатор на видео:

Как выбрать радиатор? В статье мы узнаем, какие типы радиаторов предпочтительны для помещений разного назначения и какого размера они должны быть.

Наша задача — выбрать устройство обогрева материалов и теплопередачи.

Материалы

Обзор опций

Начнем с краткого обзора материалов, используемых при производстве современных отопительных приборов.

  • Чугун — этот материал больше всего знаком каждому, кто вырос в доме советской постройки. Большинство продаваемых сейчас чугунных радиаторов практически идентичны тем, что украшали комнаты нашего детства.

Но есть исключения: стремясь увеличить продажи, многие производители предлагают очень привлекательные с точки зрения дизайна решения.

Характерные черты чугуна, помимо неприхотливого внешнего вида — форсированный большой внутренний сечение сечения и медленное движение теплоносителя в нем. Это приводит к заиливанию радиаторов и необходимости периодической (раз в 2-3 года) промывки.

Чугун боится гидроудара. Типичное рабочее давление для чугунного радиатора 9-10 атмосфер.

Еще одна неприятная особенность чугуна — протечка между секциями: паронитовые прокладки между ними через несколько лет при охлаждении радиатора могут начать протекать через воду.Проблема устраняется снятием радиатора и заменой прокладок.

Полезно: часто систему отопления с радиаторами, работающими вне отопительного сезона, просто перенастраивают на лето. Для радиаторов ничего страшного в этом нет: после нагрева секции сдавят прокладки и протечки прекратятся. Но стальные стояки и трубопроводы без воды быстро выходят из строя из-за коррозии.

На фото современный чугунный аккумулятор.Как видите, дизайн у изделия более чем удачный.

  • Алюминий — материал с гораздо лучшей теплопроводностью, чем чугун. Что не менее важно — алюминий лишен хрупкого чугуна. Благодаря этому секция имеет небольшое внутреннее сечение и из-за быстрого движения воды практически не забивается со временем: недостаток внутреннего объема компенсируется большой площадью ребер.

Радиаторы, как правило, очень красивы внешне и отлично вписываются в любой дизайн.К недостаткам можно отнести ограниченную устойчивость к гидроударам (рабочее давление алюминиевых радиаторов — от 12 до 16 атмосфер) и способность алюминия образовывать гальванические пары с другими металлами.

В частности, расположение алюминиевого радиатора и медных трубок в одном контуре приводит к ускоренному разрушению алюминия.

  • Обе проблемы алюминия решены в биметаллических радиаторах : алюминиевая рубашка с ребрами снабжена сердечником из коррозионно-стойких марок стали.В результате разрушающее давление для лучших образцов радиаторов может достигать 200 атмосфер (например, линия Domestic Monolith, для которой заявлено РАБОЧЕЕ давление 100 атмосфер).

Единственный недостаток радиаторов — высокая цена. Он может превышать 700 рублей за секцию.

  • Полностью радиаторов стальных — это пластинчатые, трубчатые радиаторы и конвекторы. Стальные трубчатые радиаторы и конвекторы чрезвычайно долговечны и без всяких оговорок могут использоваться в системах центрального отопления.

Пластинчатые выпускаются как компактное решение: они имеют минимальную толщину и практически не занимают места в помещении. Однако при толщине стенок меньше миллиметра и исполнении из коррозионно-стойких сталей их сложно рекомендовать к покупке.

  • Конвекторы бывают и медно-алюминиевые . Медная труба традиционно служит для транспортировки теплоносителя. Материал выбран из-за гораздо более высокой теплопроводности, чем у алюминия.

А вот ребра алюминиевые, призваны удешевить ТЭН. Медно-алюминиевые обогреватели относительно дороги, но при компактных размерах обеспечивают отличный отвод тепла.

  • Напоследок стоит упомянуть и отопительные приборы, которые зачастую изготавливаются вручную. Этот так называемый регистрирует — несколько стальных труб большого диаметра, соединенных в замкнутый контур. Трубы соединяются сваркой; сверху приварной дефлектор, снизу — отстойник.

Внешний вид изделия оставляет желать лучшего, но регистры способны обеспечить большой теплоотвод при минимальных затратах.

Как выбрать радиаторы для отопления по материалу, в зависимости от специфики отапливаемого помещения?

  • Для центрального отопления с его непредсказуемым давлением и температурным режимом лучшим выбором будут биметаллические радиаторы. Человеческий фактор никто не отменял: слесарю достаточно запустить защелку дома в лифтовом узле при запуске отопления, и давление в системе отопления может подняться в пару раз выше штатных. .

Кроме того, эффект может быть вызван отслоением клапана винтовой задвижки на стояке или резко закрытой пробкой. Прочность биметаллического утеплителя в этом случае убережет ваше имущество от затопления горячей и очень грязной водой.

Внимание: установка прочного биметаллического радиатора под пластиковый или металлопластиковый трубопровод лишает идею всякого смысла. Используйте только прочные стальные трубы. Желательно — оцинкованный.

  • В частном доме с автономным отопительным контуром и собственным котлом вы полностью контролируете как параметры отопления, так и материал, из которого изготовлены трубопроводы и стояки.Здесь лучшим выбором становятся алюминиевые радиаторы: их теплоотдача равна или немного превышает теплоотдачу биметаллических отопительных приборов, при этом они намного дешевле.

Если это позволяет планировка дома и пространство под чистовым полом, популярным вариантом является установка внутрипольных медно-алюминиевых конвекторов. При этом в поле зрения остаются только горизонтальные решетки, через которые от конвекторов удаляется нагретый воздух.

  • Наконец, в гаражах, теплицах и других помещениях исключительно утилитарного назначения на первом месте стоит сочетание теплопередачи и дешевизны.Совершенно равнодушен внешний вид отопительных приборов.

Здесь лучший выбор — регистр: его заваривают до нужного вам размера и при самостоятельном изготовлении обходятся в стоимости труб и электродов.

1.
2.
3.

Особое значение при обустройстве любого жилого помещения, безусловно, уделяется оборудованию качественной системы отопления. Чтобы теплоснабжение дома работало стабильно и умеренно экономично, требуется правильно подобрать отопительные приборы, которые будут выполнять обогрев жилища.О том, как выбрать радиатор для отопления, а также о разновидностях этого оборудования и их технических характеристиках, речь пойдет позже.

Виды техники

Выбор радиаторов отопления — процесс очень ответственный, поэтому, прежде чем определиться, какому варианту отдать предпочтение, необходимо детально изучить разновидности этих устройств, а именно:

  1. Чугунные батареи . Этот материал является традиционным в оборудовании системы отопления и используется уже несколько десятилетий.При этом современные модели аккумуляторов, изготовленные из чугуна, внешне практически не отличаются от обычных старых изделий. Однако, если вы хотите приобрести уникальное устройство по своей конструкции, всегда можно найти те образцы радиаторов, которые имеют особенный внешний вид с точки зрения дизайнерского решения.

    Как бы то ни было, штатное оборудование имеет не только плохую конструкцию, но и необходимость предусмотреть большое внутреннее сечение секции, что неизбежно замедляет циркуляцию в ней теплоносителя.Как следствие, такую ​​батарею нужно мыть не реже двух раз в год.

    Среди недостатков таких моделей также необходимо отметить низкую стойкость чугунных радиаторов к гидроударам. Стандартное рабочее давление в таких устройствах варьируется от трех до десяти атмосфер.

    Еще одна отрицательная сторона таких моделей — частая протечка, возникающая в пространстве между секциями, поскольку устанавливаемые в этих местах прокладки из паронита со временем начинают протекать через воду.Эту проблему можно решить, только прикоснувшись к аккумуляторной системе и заменив эти прокладки.

    Осуществляя подбор радиаторов, особенно для изделий из чугуна, необходимо помнить, что для оптимизации работы всей системы отопления и во избежание возможных неисправностей в теплое время года радиатор рекомендуется произвести сброс. Никакого вреда оборудованию такое мероприятие не нанесет, наоборот, избавит прибор от каких-либо протечек и не допустит образования коррозионного воздействия.

  2. Радиаторы алюминиевые . Теплопроводность этого материала значительно превышает теплопроводность чугуна, что положительно сказывается на эффективности радиаторов отопления из алюминия. К тому же такие аккумуляторы намного прочнее, поэтому внутреннее сечение секции небольшое, и теплоноситель в нем быстро циркулирует, не забивая внутреннее пространство при работе.

    Алюминиевые аккумуляторы обычно имеют очень привлекательный внешний вид и могут гармонично вписаться в любой интерьер.Однако у них есть такие агрегаты и некоторые недостатки: например, их устойчивость к гидроударам оставляет желать лучшего, так как их рабочее давление обычно не превышает параметра в 16 атмосфер. Алюминий также склонен к образованию гальванических пар с другими металлами. Это означает, что в том случае, если в контуре нагрева будут алюминиевые и медные элементы, то алюминиевые части конструкции со временем могут разрушиться.

  3. Современным решением при обустройстве отопления является использование биметаллических радиаторов .Корпус этих устройств изготовлен из алюминия, снабжен ребрами жесткости, а сердечник — из нержавеющей стали. Рабочее давление этих устройств может достигать 200 атмосфер, в результате чего КПД нагревательных батарей из биметалла очень высок.

    Главный недостаток таких устройств — их высокая стоимость.

  4. Радиаторы стальные . В эту категорию входят несколько типов устройств — пластинчатые батареи, трубчатые образцовые радиаторы и конвекторы. По прочности самыми надежными являются пластинчатые модели стальных батарей и конвекторов, для их работы в системах отопления не требуется особых условий.

    Приборы пластинчатого типа имеют компактные размеры, их толщина очень мала, поэтому выбирая радиаторы по площади помещения, в случае нехватки места можно обратить внимание на такие агрегаты. Но, как выясняется, ввиду небольшой толщины стенок сталь в таких изделиях не справляется должным образом с последствиями коррозии.

  5. Говоря о конвекторах как о отопительных приборах , стоит упомянуть об их разновидности, в которой используются медь и алюминий.Подача теплоносителя в такие устройства осуществляется по медной трубке, так как этот материал отличается высокой теплопроводностью.

    Оребрение выполнено из алюминия, в результате чего цена устройства значительно снижается. Несмотря на то, что общая стоимость таких моделей довольно высока, они отлично справляются с обогревом жилища, обеспечивая отличный отвод тепла даже при его небольших размерах.

  6. Рассматривая, как выбрать батарею отопления, следует также упомянуть те изделия, которые можно изготовить своими руками.Такие агрегаты обычно называют регистрами и представляют собой несколько стальных труб большого диаметра, соединенных в непрерывный замкнутый контур. Соединение составных частей этих устройств производится сваркой (форточка монтируется сверху, форточка приваривается снизу).

    Несмотря на некоторую внешнюю незащищенность таких агрегатов, они способны качественно обогреть жилое помещение, не затрачивая при этом много энергии.

Как выбрать радиатор — основные критерии выбора

На выбор того или иного отопительного прибора сильно влияют некоторые особенности оборудуемого помещения, но благодаря широкому всегда можно выбрать подходящий вариант..

Итак, перед покупкой того или иного оборудования следует ознакомиться со следующими рекомендациями по выбору отопительных приборов:

  • центральное отопление целесообразнее всего оборудовать биметаллическими отопительными приборами, способными выдерживать любые температурные условия и нестабильность давления в таких системах. Таким образом, скачки давления в ЦО очень часты, это может быть вызвано либо быстрым открытием заслонки элеваторного узла, либо отслоением заслонки винтовой задвижки или резким перекрытием задвижки пробкового типа. .Биметаллические радиаторы благодаря своей прочности смогут защитить всю систему от внезапных поломок и предотвратят неожиданное затопление.

    Важно помнить, что монтаж батареи из биметалла крайне не стоит делать на трубопроводе из пластика или металлопластика. Единственно правильным решением будет установка таких батарей вместе со стальными оцинкованными трубами;

  • в зданиях частного типа, где контур отопления регулируется автоматически, а котел является основным нагревательным элементом, лучше всего использовать алюминиевые радиаторы, так как по теплоотдаче они примерно равны биметаллическим моделям, а стоимость их составляет намного ниже.

    В том случае, если площадь постройки большая, то еще одним вариантом устройства обогревателя является установка конвектора из меди и алюминия под полом. В такой конструкции остаются только горизонтально расположенные решетки, которые служат выходом горячего воздуха;

  • в помещениях бытового характера, таких как гаражи, теплицы и т. Д., Целесообразнее будет выбрать, в котором хорошие показатели теплоотдачи сочетаются с небольшой стоимостью. Такой прибор может выйти с регистром ручной работы, который выполнен по размеру помещения.

Как рассчитать количество секций в батарее по площади

Принцип расчета количества секций в бытовых обогревателях пластинчатого, трубчатого типа, а также в конвекторах достаточно прост, так как обычно информация о необходимой теплопроизводительности указывается напрямую производителем (читайте также: «»). Обычно среднее значение для одной секции — это параметр 180 Вт.

Для того, чтобы рассчитать необходимое количество секций, необходимое для конкретной конструкции, необходимо общий параметр потребляемого тепла разделить на коэффициент теплопередачи одной секции.Например, если потребность в тепле для конкретного помещения составляет 12000 Вт, количество секций можно легко рассчитать по следующей формуле: 12000/180 = 67 секций.

Таким образом, можно сказать, что нет особых сложностей в выборе наиболее подходящего отопительного прибора для той или иной установки, важно учитывать технические особенности как самой конструкции, так и самого отопительного прибора. Чтобы более подробно изучить все варианты отопительных приборов, вы всегда можете обратиться к специалистам по установке такого оборудования или к поставщикам, которые смогут предоставить подробные фото моделей и видео по их правильному подключению.

Видео как правильно выбрать радиатор:

размеров. Биметаллические радиаторы с размером секции малых радиаторов

Чтобы расчет системы отопления был произведен максимально точно, нужно будет опираться на общую площадь дома. Правильный расчет системы отопления предполагает выбор правильного размера отопительных приборов, мощности приборов, количества и так далее. После этого уже можно будет рассчитать, насколько эффективна будет система отопления.Для того, чтобы обогрев был более эффективным, необходимо будет укрыть отводящую тепло поверхность радиаторов. Это можно сделать с помощью решетки или кожуха. Обычно радиаторы отопления монтируют возле окна в специально предназначенный для них проем. Поэтому размер радиатора должен быть таким, чтобы по высоте не доходить до подоконника, а по ширине не превышать ширину окна.

Расчет количества радиаторов отопления

При расчете необходимо обращать внимание на следующие факторы:

  • Площадь обогреваемого помещения.Чтобы этот расчет был более точным, необходимо определить объем помещения в кубометрах.
  • Площадь поверхности радиаторов отопления, отдающая тепло в помещение.
  • Температурный режим, который имеет радиатор отопления 200 мм.

Если определить точный расчет — это не так важно, то можно использовать более старый метод. Изначально определяем площадь дома или квартиры. Если 200-миллиметровые радиаторы отопления относятся к такому типу, как секционные, то размеров одной секции хватит для обогрева 2 квадратных метров.квадратных метров. Считаем количество и прибавляем к тому результату, который получил около 10%. Эта цифра является компенсацией тепла, выходящего через окна или двери.

Выбор размера радиаторов отопления

Размеры такого нагревательного элемента устанавливаются исходя из тепловой мощности, которую они излучают. Если в проем под окном монтируются радиаторы отопления, то потребуется рассчитать такие размеры как:

  • Расстояние от подоконника до верха радиатора должно быть не более 100 см.
  • Расстояние от пола до нижнего края радиатора отопления должно быть не менее 60 см.
  • Ширину радиаторов нужно выбирать так, чтобы они перекрывали ширину окна примерно на 60-70%.

Есть несколько правил:

  • Если установить под окном более узкие небольшие радиаторы, то они могут не создавать тепловую завесу. Это повлияет на то, что небольшие радиаторы отопления не смогут предотвратить попадание холодного воздуха, попадающего через радиаторные блоки.
  • Если известны такие цифры, как тепловая мощность радиатора отопления и его высота, то можно выбрать конкретную модель нагревательного элемента с определенным количеством секций.
  • Если желаемой модели нет в продаже, то можно выбрать радиаторы отопления 200мм, у которых будет большая мощность. Главное — не опускать этот показатель.
  • Если в доме или квартире нет места, где можно было бы смонтировать радиаторы отопления высотой 250 мм, или вам нужно нагреть довольно большое количество воздуха, необходимо будет приобрести высокие радиаторы отопления.Чаще всего такие радиаторы отопления монтируют в закрытых помещениях или в больших спортзалах.

Аккумуляторы высокого нагрева бывают двух типов:

  • Тип RD — характеризуется нижним подключением;
  • Тип R — отличается боковым подключением.

Радиаторы с большой высотой радиатора отопления отличаются высокой конвекцией и высоким тепловым КПД. Этот тип радиатора может достигать высоты 760, 940 и 1120 мм, а в ширину — от 400 до 1400 мм.По глубине все высокие радиаторы имеют типоразмер батарей отопления — 90 мм.

Низкие батареи — это радиаторы отопления 300-450 мм. Как правило, невысокие модели ставят под подоконники, когда окно занимает практически все пространство стены. Такие невысокие радиаторы отопления, конечно, будут больше уступать по эффективности моделям, поэтому, если вы будете использовать такие радиаторы, вам придется увеличивать их количество. Стоит отметить, что маломощные батареи отопления более равномерно прогревают помещения.Ведь в этом случае длинные радиаторы отопления будут создавать более эффективную тепловую завесу, и в результате теплый воздух будет распределяться по помещению, не оставляя холодных пятен.

Но все же стоит отметить, что радиаторы отопления высокие, а узкие встречаются чаще. Такие радиаторы отопления, высотой 2000 мм, можно устанавливать везде, где позволяют размеры помещения. Однако такие радиаторы, в отличие от длинных радиаторов, не так эффективно распределяют тепло.

Поэтому, если качественные радиаторы отопления 350 разместить непродуманно, то возникнет ситуация, когда рядом с батареей будет невероятно жарко, а в других частях помещения будет холодно.

Оптимальные схемы монтажа нагревательных элементов

Если необходимо снизить затраты на такие операции, как установка радиаторов отопления 350 мм и их дальнейшее подключение, то можно остановить свой выбор на однотрубной системе электропроводки. Однако такая система в обязательном порядке предполагает наличие обходной линии.

В верхних точках будут установлены клапаны, через которые будет выпускаться воздух. Такой клапан будет работать в автоматическом режиме, они будут выпускать воздух, а вход воздуха будет перекрываться давлением воды.

Запорный клапан создаст барьер для охлаждающей жидкости, а также увеличит теплопередачу.

Такой клапан также понадобится при различных демонтажных работах. В случае однотрубной разводки такой вентиль лучше всего подключать по диагонали.В этом случае охлаждающая жидкость будет течь в верхнем левом углу и сливаться в правом нижнем.

Можно использовать обратный вариант. Самый главный нюанс, который необходимо соблюдать, — не подключать радиаторы отопления высотой 150 мм с одной стороны. В этом случае можно потерять до 10% теплоотдачи. Если вы устанавливаете небольшие или миниатюрные радиаторы отопления, лучше всего сделать нижнее подключение.

1.
2.
3.

При устройстве отопительной конструкции в собственной квартире или доме их хозяевам необходимо решить вопрос с покупкой батарей с учетом габаритов радиаторов отопления.

В этом случае необходимо учитывать следующие основные параметры:

  • степень теплоотдачи одной секции;
  • максимальное значение рабочего давления, на которое рассчитаны эти устройства.

Среди представленных на современном рынке товаров разброс основных параметров аккумуляторов достаточно велик, так как они представлены в широком ассортименте.

Габариты радиаторов отопления

Стандартная высота наиболее популярных моделей отопительных приборов с межосевым расстоянием по подводке составляет 500 миллиметров.Именно такие батарейки в большинстве случаев можно было увидеть около двух десятилетий назад в городских квартирах.

Радиаторы чугунные . Типичным представителем этих устройств является модель МС-140-500-0.9.

В спецификации на него фигурируют такие габаритные размеры чугунных радиаторов отопления:

  • длина одной секции 93 мм;
  • глубина — 140 мм;
  • высота — 588 мм.

Рассчитать габариты радиатора из нескольких секций не составит труда.Когда батарея состоит из 7-10 секций, добавьте 1 сантиметр, учитывая толщину паронитовых прокладок. Если в нише предстоит установить батарею отопления, необходимо учитывать длину промывочного клапана, так как чугунные радиаторы с боковым подводом всегда требуют промывки. Одна секция обеспечивает тепловой поток 160 Вт при разнице температур горячего теплоносителя и воздуха в помещении, равной 70 градусам. Максимальное рабочее давление 9 атмосфер.

Радиаторы алюминиевые .В алюминиевых нагревательных приборах, доступных сегодня на рынке, при том же расстоянии между центрами входных отверстий наблюдается значительный разброс параметров (подробнее: «»).

Типовые размеры алюминиевых радиаторов:

  • длина одной секции 80 миллиметров;
  • глубиной 80-100 миллиметров;
  • высота — 575-585 мм.

Теплоотдача одной секции напрямую зависит от площади ее оребрения и глубины.Обычно он колеблется от 180 до 200 Вт. Рабочее давление для большинства моделей алюминиевых аккумуляторов составляет 16 атмосфер. Испытываю нагревательные приборы с большим в полтора раза давлением — это 24 кгс / см². Радиаторы

из алюминия имеют следующую особенность: объем теплоносителя в них в 3, а иногда и в 5 раз меньше, чем в чугунных изделиях. В результате высокая скорость движения горячей воды предотвращает заиление и образование отложений.

Биметаллические радиаторы .На стальной сердечник в таких устройствах никоим образом не влияет их внешний вид и размер радиаторов отопления, но максимальное значение рабочего давления значительно увеличивается. К сожалению, увеличение прочности биметаллической батареи приводит к высокой стоимости. А цена на такой товар уже недоступна широкому кругу потребителей.

Размеры сечения радиаторов отопления биметаллические:

  • длина 80-82 мм;
  • глубина — от 75 до 100 миллиметров;
  • Высота

  • — минимум 550 и максимум 580 миллиметров.

По теплопередаче одна биметаллическая секция уступает алюминиевой примерно на 10-20 Вт. Среднее значение теплового потока 160-200 Вт. Рабочее давление из-за наличия стали достигает 25-35 атмосфер, а при испытаниях — 30-50 атмосфер.

При устройстве отопительной конструкции следует использовать трубы, не уступающие по прочности радиаторам. В противном случае использование прочной техники теряет всякий смысл. Для биметаллических радиаторов используется только стальная подводка.

Низкие батареи

Радиаторы с малым межосевым расстоянием имеют следующие преимущества:

  • их можно разместить под низко расположенным подоконником;
  • имеют максимальную теплоотдачу на единицу площади.

Радиаторы чугунные .

Размеры секций радиаторов отопления МС-140М-300-0.9 составляют:

  • длина 93 мм;
  • глубина — 140 мм;
  • высота — 388 мм.

За счет меньших габаритов он уменьшен — он равен 106 Вт с одной секции при рабочем давлении 9 кгс / см². Среди зарубежных аналогов есть чугунные изделия с межосевым расстоянием по подводке равным 200 и 350 миллиметров, этот тип значительно выше.

Алюминиевые радиаторы . У малоразрядных алюминиевых аккумуляторов, как отечественных, так и импортных, разброс расстояния между осями достаточно велик. Можно найти 150, 300 и даже 450 миллиметров.Поскольку возможная длина секции начинается с 40 миллиметров, устройство выглядит компактно и необычно. Низкие алюминиевые радиаторы отопления по высоте бывают размером от 200 миллиметров. Глубина у многих моделей компенсирует отсутствие двух других параметров и составляет 180 миллиметров.

Что касается тепловой мощности, то она варьируется от минимум 50 Вт на секцию до максимум 160 Вт. Определяющим фактором является площадь плавника одной секции. При этом изменение габаритов существенно не влияет на рабочее давление — маломощные алюминиевые устройства рассчитаны на 16 атмосфер, а при испытаниях — на 24 атмосферы.

Биметаллические радиаторы . Все размеры радиаторов отопления, которые у них есть, характерны и для алюминиевых радиаторов. Тепловая мощность в таком же диапазоне. В продаже можно найти алюминиевые невысокие радиаторы, у которых теплоотдача составляет 80 и 140 Вт на секцию. Рабочее давление 25-35 атмосфер.

Биметаллические низкие радиаторы, такие как на фото, имеют два нюанса:

  • Среди нагревательных приборов встречаются батареи не со сплошными стальными сердечниками, а со стальными трубками, помещенными между алюминиевыми коллекторами.Их рабочее давление, указанное производителями, обычно составляет 12 или 16 атмосфер;
  • они часто не имеют вертикально расположенных каналов и при боковом подключении могут нагреваться от коллекторов за счет теплопроводности алюминия. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает последний участок, так как он проточный.

Высокие радиаторы

Когда выбор радиатора по размеру ограничен из-за нехватки места для стандартного устройства, предпочтение отдается высоким и узким батареям, так как эти модели имеют ограниченную ширину.

Радиаторы чугунные. В отличие от отечественных чугунных изделий стандартных размеров, среди зарубежной продукции можно встретить дизайнерскую технику, высота которой несвойственна российскому потребителю. Например, чугунный радиатор линейки Demrad Retro.

Их размеры следующие:

  • высота секции шириной 76 миллиметров колеблется в пределах 661 — 954 миллиметра;
  • глубина — 203 мм.

Рабочее давление 10 атмосфер, испытано на 13 атмосфер.

В наиболее габаритных сечениях тепловая мощность достигает 270 Вт. В то же время узкие радиаторы отопления в высоту могут иметь 2400 миллиметров. Рабочее давление ограничено 6 атмосферами. Солидности способствует большая высота: при перепаде температур в 70 градусов она достигает даже более 433 Вт.

Радиаторы алюминиевые . Обычно в высоких алюминиевых радиаторах вкладыш кладут снизу, чтобы трубы не были видны.

Биметаллические радиаторы .В основном модели высоких и узких биметаллических радиаторов отопления представляют собой конструкции оригинальной конструкции и соответственно все размеры нестандартны. В основном эти изделия редко бывают секционными — обычно они монолитные.

Примером таких отопительных приборов является радиатор модели Sira RS-800 BIMETALL, имеющий следующие параметры:

Перед тем, как рассчитать габариты радиатора отопления, необходимо определиться с моделью конкретного отопительного прибора для определенного назначения и площади.Следует помнить, что на теплоотдачу влияет не размер, а мощность отдельных секций, которые собраны в одну батарею.

Выбор, учитывая размер радиаторов, подробности на видео:

Размеры биметаллических радиаторов отопления являются важной характеристикой, влияющей на качество отопления помещений.

Каких типоразмеров выпускается батарей для отопления?

Есть ли у них стандартных значений или разных производителей?

Размеры биметаллических радиаторов описываются следующим образом: основные параметры : монтажная высота, глубина и ширина.

Высота и глубина зависят от размера секции , а ширина — от их количества.

Высота батареи зависит от расстояния между вертикальными каналами. Имеет стандартные значения для радиаторов всех производителей — 200, 350 и 500 мм.

Расстояние между вертикальными каналами — отрезок между центрами входного и выходного отверстий. Конечная высота, а также глубина и ширина радиаторов различаются (см. Табл.1).

Межосевое расстояние Большинство производителей указано в названии модели. Но высота монтажа другая и указывается в спецификации на радиатор.

Ширина радиатора зависит от количества секций. Так, для 8-секционного радиатора параметр имеет значение 640 мм, для 10-секционного радиатора — 800 мм и для 12-секционного радиатора — 960 мм (значения для батарей с шириной сечения 80 мм).

Расчет количества секций радиатора

Тепловая мощность секции радиатора зависит от ее габаритных размеров.При расстоянии между вертикальными осями 350 мм параметр колеблется в пределах 0,12-0,14 кВт, при расстоянии 500 мм в пределах 0,16-0,19 кВт. Согласно требованиям СНиП на среднюю полосу на 1 кв. метров площади требуется тепловая мощность не менее 0,1 кВт.

С учетом этого требования используется формула для расчета количества секций :

где S — площадь отапливаемого помещения, Q — тепловая мощность 1-й секции и N — необходимое количество секций.

Например, в помещении площадью 15 м 2 планируется установить радиаторы с тепловыми секциями мощностью 140 Вт. Подставляя значения в формулу, получаем:

Н = 15 м 2 * 100/140 Вт = 10,71.

Округление осуществляется с размахом. Учитывая стандартные формы, необходимо установить биметаллический 12-секционный радиатор.

Более точный расчет получается путем определения количества секций не по площади помещения, а по его объему.Согласно требованиям СНиП, для обогрева одного кубометра помещения требуется тепловая мощность 41 Вт. С учетом этих норм получаем:

где V — объем отапливаемого помещения, Q — тепловая мощность 1-й секции, N — необходимое количество секций.

Например, расчет для комнаты все тот же , площадь 15 м 2, и высота потолков 2,4 метра. Подставляя значения в формулу, получаем:

Н = 36 м 3 * 41/140 Вт = 10.54.

Увеличьте снова перенесено : Необходим радиатор с 12 секциями.

Выбор ширины биметаллического радиатора для частного дома отличается от квартирного. При учете теплопроводности каждого материала использован при строительстве крыши, стен и пола.

При выборе типоразмера необходимо учитывать требования СНиП по установке аккумуляторов:

  • расстояние от верхнего края до подоконника должно быть не менее 10 см;
  • расстояние от нижнего края до пола должно быть 8-12 см.

Для качественного обогрева помещения необходимо обратить внимание на выбор типоразмеров биметаллических радиаторов. Размеры батарей каждого производителя имеют небольшие отличия, которые учитываются при покупке. Правильный расчет позволит избежать ошибки .

Узнайте, какими должны быть правильные размеры биметаллических радиаторов отопления из видео:

Источник: holodine.net

Термины, используемые при выборе радиатора

Прежде чем рассматривать типы и типы радиаторов отопления, необходимо понять некоторые технические термины и концепции, чтобы иметь возможность правильно выбрать и рассчитать радиаторы отопления.

Вы должны знать следующие термины:

Размеры стандартных радиаторов

В зависимости от материала, из которого изготовлены радиаторы, различаются их размеры. Наиболее распространенные размеры нагревательных приборов считаются базовыми, относятся к межосевому расстоянию 500 мм и составляют:

Радиатор нестандартного размера

Помимо стандартных отопительных приборов на рынке широко представлены радиаторы других типоразмеров. Они предназначены для использования в нестандартных постройках или для придания помещению особого стиля.

Различают следующие типы и размеры радиаторов

Низкие или маленькие радиаторы отопления характеризуются высоким тепловыделением на единицу площади; их вполне можно разместить под низко расположенными подоконниками или в зданиях с витражами. К ним относятся все нагреватели с межосевым расстоянием менее 400 мм. По материалу исполнения они могут быть чугунными, алюминиевыми или биметаллическими.

Низкие горизонтальные чугунные радиаторы отопления в основном имеют размеры сечения (Ш x Г x В) 93 x 140 x 388 мм, их теплоотдача составляет 106 Вт при рабочем давлении 9 атм.

Иностранные производители также выпускают более компактные модели с межосевым расстоянием 200 и 350 мм. Биметаллические компактные обогреватели выпускаются с широким диапазоном межосевых расстояний, ширина такой секции от 40 мм, высота в пределах 150-450 мм. Глубина компенсирует компактность остальных габаритов и составляет 180 мм. Тепловая мощность варьируется от 80 до 140 Вт при рабочем давлении 25-35 атмосфер.

Алюминиевые радиаторы имеют размеры, близкие к биметаллическим, с присоединительными расстояниями от 150 до 400 мм с шагом 500 мм, тепловая мощность колеблется от 50 до 160 Вт.

Нормальное рабочее давление для них составляет 16 атмосфер, которое при опрессовке может быть увеличено до 24 атм. Следует отметить, что в таких узких биметаллических и алюминиевых радиаторах отопления нет протока воды через средние секции, они нагреваются только за счет теплопроводности от коллекторов, а циркуляцию обеспечивает крайняя проточная секция.

Есть высокие и узкие радиаторы отопления, которые применяются в случаях необходимости большой теплоотдачи, когда по разным причинам невозможно отвести значительную длину стены.Чугунные высокие радиаторы встречаются только у продукции зарубежных производителей, ширина их сечения 76 мм. при возможной высоте в пределах 661-954 мм глубина таких устройств достигает 203 мм. Рабочее давление составляет 10 атмосфер, а у самых крупногабаритных не может превышать 6 атм., Теплоотдача в зависимости от габаритов от 270 до 433 Вт.

Узкие биметаллические радиаторы отопления — это в основном дизайнерские конструкции с нестандартными размерами и не предназначены для систем центрального отопления, они используются в частных домах с индивидуальным отоплением.Как правило, это не секционные, а монолитные конструкции. Если взять секцию, то пример ее размера может быть (Ш x Г x В) 80 x 95 x 880 мм. при рабочем давлении 4 атмосферы. При опрессовке не рекомендуется превышать этот показатель более 6 атм.

Для тех, кто хочет максимально эффективно использовать площадь помещения, на рынке представлены плоские радиаторы отопления, отличающиеся меньшей глубиной. Их выбор не так велик, как у вышеперечисленных отопительных приборов. Продавать тонкие радиаторы можно только алюминиевыми.Их глубина начинается от 52 мм при тепловой мощности от 105 до 161 Вт. К плоским радиаторам также можно отнести панели, глубина которых составляет 60 мм.

Расчет радиаторов отопления

В заключение необходимо остановиться на вопросе, как рассчитать количество радиаторов отопления на одну комнату или другое помещение.

Необходимое количество секций можно определить несколькими способами:

Как видно из материалов данной статьи, выбор радиаторов необходимого размера и тепловой мощности — важная мера для обеспечения комфортного проживания в доме.Если не уделить этой процедуре должного внимания, то в дальнейшем о комфорте в помещении можно забыть.

Источник: СпецОтопление.ру

  • Мощность и размер
  • Посмотрите видео, как выбрать радиатор отопления:

Виды радиаторов отопления в зависимости от материала изготовления.

Алюминиевые радиаторы отличаются хорошей теплопроводностью и теплоотдачей. Приятный внешний вид, легкость, способность выдерживать высокое рабочее давление — это плюсы. Минус: Алюминий, реагируя с водой, выделяет водород, который накапливается в радиаторе. На первых порах необходимо ежедневно сбрасывать скопившийся газ от теплоносителей, иначе система отопления не будет работать.

Радиаторы отопления чугунные старая модель полностью эстетична. Красить их неудобно, но можно спрятать под специальными защитными экранами. Сейчас есть более современные модели чугунных радиаторов улучшенной формы. Несомненный плюс чугунных радиаторов в неприхотливости .
Они могут служить без замены до 50 лет, им не страшна ни ржавая вода, ни наличие загрязнений. Минус чугунного радиатора — низкая теплопроводность по сравнению с радиаторами из современных материалов.

Стальные радиаторы выпускаются двух типов: панельные, секционные и трубчатые. Панельные радиаторы недорогие, неприхотливые, их конструкция составляет сотку. Трубчатые радиаторы обладают очень высокой теплоотдачей и длительным сроком службы (до 25 лет). Дизайнеры работают над их созданием, которое позволяет отнести данный вид стальных радиаторов отопления к премиальному классу. Секционные представляют собой конструкцию из нескольких секций, соединенных между собой посредством точечной сварки. Это значительно увеличивает срок службы и выдерживает перепады давления.

Что нужно знать о размерах отопительных батарей?

Радиаторы отопления выпускаются разных размеров, что позволяет подобрать им оптимальное место в комнате.Зная размеры радиаторов отопления, их мощность и площадь помещения, где вы собираетесь их установить, несложно рассчитать оптимальное количество необходимых отопительных приборов. Выбор высоты радиатора отопления зависит от предполагаемого места установки. Часто радиаторы отопления устанавливают под окном, поэтому для расчета высоты радиатора отопления необходимо замерить расстояние от пола до подоконника. Также все отопительные приборы должны быть на одном уровне. По высоте радиаторы отопления делятся на три типа:

  • Стандартная высота.
  • Низкие радиаторы.
  • Высокие радиаторы отопления.

Длина радиатора зависит от количества секций.

Размеры чугунных радиаторов

  • Типоразмеры чугунных радиаторов отопления: длина секции 93 мм, глубина — 140 мм, высота 588 мм.
  • Габаритные размеры радиаторов отопления: высота 388 мм, остальные параметры такие же.
  • Радиаторы чугунные высокие: высота от 661 до 954 мм, длина секции 76 мм, глубина — 203 мм.

Габаритные размеры алюминиевых радиаторов отопления

  • Стандартные размеры алюминиевых радиаторов отопления: высота 575-585 мм, длина секции — 80 мм, глубина — 80-100 мм.
  • Low: высота от 200 до 400 мм, длина секции от 40 мм, глубина до 180 мм.
  • Высокая: высота 590 мм, глубина 95 мм, длина секции 80 мм.
  • Стандартные размеры биметаллических радиаторов отопления: высота 550 — 580 мм, длина секции 80-82 мм, глубина 75-100 мм.
  • Low: высота 30–500 мм, длина секции 80 мм, глубина 95 мм.
  • High: высота 880 мм, длина секции 80 мм, глубина — 95 мм.

Размеры стальных радиаторов отопления

  • Стандартные размеры секционных трубчатых радиаторов: высота 600 мм, длина радиатора 400-3000 мм.
  • Low: высота 400-500 мм, длина радиатора 400-3000 мм
  • Высокая: высота 700 — 900 мм, такая же длина.

Мощность и размер

Мощность нагревателя зависит от размера нагревателя.
Средняя мощность нагрева чугунной радиаторной секции стандартной высоты составляет 160 Вт , в то время как силовая часть алюминиевых и биметаллических радиаторов отопления составляет 200 Вт. Поэтому для качественного обогрева помещения размер приобретаемого чугунного радиатора должен быть больше размеров соответствующих по параметрам алюминиевых и биметаллических радиаторов. Рассчитайте мощность радиатора отопления для вашей комнаты следующим образом. Для начала нужно узнать объем помещения.Для этого умножьте ширину на длину и высоту. Длина — 5м, ширина — 3м, высота -2,5. 5 * 3 * 2,5 = 37,5 куб. На обогрев 1 кубометра в типовой постройке расходуется 41 Вт тепловой мощности. Для обогрева помещения объемом 37,5 куб.м 37,5 * 41 = 1537,5 Вт, т.е. примерно 1600 Вт. В случае сильного холода при расчете получаемой мощности лучше увеличить на 15-20%. 1600 + 20% = 1920Вт = 1,92 кВт Зная мощность ТЭНа, рассчитываем количество секций радиаторов типоразмера. Мощность чугунной радиаторной секции 160 Вт. 1920: 160 = 11,25 т.е.12 разделов . Радиатор силовой секции алюминиевый 180Вт 1920: 180 = 10,6 т.е.11 секций. Силовая секция биметаллического радиатора 200 Вт 1920: 200 = 9,6 т.е.10 секций. Радиатор силовой секции стальной 140 Вт 1800: 140 = 13,7 т.е. примерно 14 секций. Это приблизительные данные, многое зависит от модели радиатора, его высоты, теплоотдачи.В принципе каждый уважающий себя производитель на упаковке указывает, какова мощность одной секции радиатора. Зная его, вы сможете рассчитать точное количество секций, необходимое для обогрева вашей комнаты.

Выбор габаритов батарей отопления

Размеры радиаторов отопления выбираются исходя из производимой ими тепловой мощности. Если рекомендуется размещать радиаторы отопления под окнами, следует учитывать следующие особенности:

  • расстояние от подоконника до верха радиатора должно быть не менее 100 мм;
  • расстояние от пола до радиатора не менее 60 мм.

Сводка

При выборе размера радиаторов для дома помните, что расчет тепловой мощности должен производиться не исходя из объема помещения в целом, а с учетом объема каждой комнаты в отдельности. Итак, если у вас несколько комнат, посчитайте объем каждой из них и посчитайте, сколько радиаторов нужно для обогрева спальни, сколько — для кухни, сколько — для холла, для ванной, отдельно ориентируясь на размеры радиаторов.При этом следует учитывать, что при использовании экрана для радиатора или декоративной решетки мощность радиатора следует пересчитывать в большую сторону.
Допускается установка дополнительных радиаторов вдоль глухих стен в угловых помещениях, предотвращает промерзание стен и предохраняет от сырости. Сделайте предварительные расчеты мощности, прикиньте необходимые размеры отопительных приборов. В этом случае вы не только приобретете отопительные приборы, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям, но и сможете сэкономить много денег.

Источник: prootoplenie.com

Устройство

У каждого типа радиатора есть свои преимущества. Чугунный радиатор прочный, долго сохраняет тепло, но имеет не очень привлекательный внешний вид. Алюминий эстетично выглядит, обладает высоким уровнем теплоотдачи, но недолговечен. Стальной аккумулятор прочный, но не хуже предыдущих моделей, сохраняет тепло и требует дополнительного декора при использовании в жилом помещении.

Среди различных типов батарей биметаллические радиаторы имеют несравненные преимущества.Они сделаны из стали и алюминия. От стали они получили прочность и надежность, от алюминия — привлекательный внешний вид. Благодаря гармоничному сочетанию качеств обоих металлов биметаллический аккумулятор может длительное время сохранять тепло.

Особенности конструкции

Вода содержит большое количество примесей. Контакт с алюминием вызывает коррозию. За несколько лет использования эти процессы приведут к растеканию устройства.

Особенностью конструкции этих радиаторов является наличие внутреннего сердечника из нержавеющей стали, который снаружи окружен алюминиевым сплавом.Таким образом, вода не контактирует с алюминием, что значительно продлевает срок службы системы.

Есть два варианта изготовления:

  1. Псевдобиметалл. В этом случае стальной сердечник располагается только внутри вертикальных каналов. Так что алюминий защищен не полностью, а только в самых слабых местах. Эти модели дешевле, их стандартный срок службы до 10 лет, если они используются в системах с высоким давлением воды (например, в городских квартирах).
  2. Биметалл.Он имеет цельный стальной внутренний кожух, который под давлением залит алюминиевым сплавом. Здесь алюминий защищен со всех сторон. Это более дорогие модели и срок их службы в аналогичных условиях эксплуатации до 30 лет.

Устройство биметаллической батареи Способ изготовления напрямую влияет на объем воды в секции биметаллического радиатора. Если сравнивать с любыми другими батареями, то здесь объем одной секции будет существенно меньше.Недостаток компенсируется наличием двух сплавов. В результате внутренний стальной сердечник не позволяет алюминиевой оболочке быстро остывать.

Есть разные способы соединения двух металлов. Желательно, чтобы алюминий заливал сталь под давлением. Эта модель батареи прослужит дольше. Есть вариант, когда металлы соединяются сваркой.

По техническому исполнению радиаторы могут быть:

  • Разборно. Это значит, что с помощью радиаторного ключа можно открутить любое количество секций и прикрутить их к другому радиатору.Этот тип часто устанавливают в частных домах с автономной системой отопления, где нет высокого давления воды.
  • неизбирательные. Радиатор монолитный, его нельзя разматывать, разрезать, прикреплять к другому. Идеально подходит для использования в городской квартире, где всегда высокий уровень давления.

Размеры

Размер секций биметаллического радиатора определяется расстоянием от середины входа до середины выхода. Сегодня аккумуляторы изготавливаются с расстоянием между указанными отверстиями :

Размеры биметаллических нагревательных батарей

Прежде чем выбрать правильные размеры радиаторов отопления, помните, что должно быть не менее 12 см от пола до низа радиатора и не менее 10 см от его верха до выступающей части радиатора. подоконник.В противном случае будет недостаточная циркуляция воздуха, что снизит эффективность теплопередачи устройства.

Ширина профиля от 80 до 90 мм. Толщина — от 80 до 120 мм. Высота, ширина и толщина влияют на выходную мощность батареи.

Вместимость секции

Специфическая конструкция радиаторов обуславливает их довольно низкую мощность. Это и хорошо, и плохо.

Небольшой бак не требует большого количества охлаждающей жидкости (горячей воды), что означает экономию воды и топлива для его нагрева.Но чем меньше охлаждающей жидкости, тем быстрее остывает радиатор. Здесь не происходит быстрого охлаждения, так как между водой и алюминиевой поверхностью все еще остается стальная оболочка, которая долго не остывает.

Соединение двух металлов

Малая емкость способствует быстрому загрязнению, засорению каналов при использовании некачественной воды. Для решения этой проблемы в частном доме устанавливается система очистки. Минимальное требование — установка двух фильтров: тонкой и грубой очистки.

Объем одной секции зависит от ее размера :

  • с расстоянием между входным и выходным отверстиями 500 мм вместимость секции составит 0,2–0,3 л;
  • на расстоянии 350 мм вместимость составит 0,15–0,2 литра;
  • расстояние 200 мм гарантирует объем 0,1–0,16 литра.

Расчет количества секций

Объем и количество секций определяет тепловую мощность одного радиатора.Перед совершением покупки важно рассчитать эту мощность, чтобы найти необходимое количество секций для помещения. Для этого используется любая из двух формул:

  1. Общ. При расчете секций исходя из площади помещения. В среднем на 10 м 2 требуется не менее 1 кВт энергии. Для расчета используется формула N = S × 100 / Q. Где N — количество секций для комнаты, S — площадь помещения в квадратных метрах, Q — энергоемкость секции.Энергоемкость указывается производителем на упаковке или в сопутствующих документах.
  2. Попробуем посчитать количество секций на комнату 25 м 2, при мощности секции 180 Вт. Получается: 25 × 100/180 = 13,88. После округления получаем 14 участков (округление нужно делать в большую сторону). При ширине 8 сантиметров общая ширина радиатора составит 112 сантиметров. В этом случае можно установить по 2 радиатора по 7 секций.

  3. Подробно. Эта формула учитывает объем помещения в кубических метрах (м 3).В среднем на 1 кубический метр площади требуется 41 ватт энергии. Затем воспользуйтесь формулой N = S × 41 / Q, где N — количество секций для помещения, V — объем помещения в кубометрах, Q — энергоемкость секции.

Размеры радиаторов

Рассчитываем количество секций для обогрева помещения со следующими параметрами: длина 5 метров, ширина 3 метра, высота потолков 2,5 метра. Для начала нужно найти площадь комнаты. Умножьте длину на ширину и получите 15 м 2.Умножаем полученный показатель на высоту потолков — получаем 37,5 м 3. За мощность одной секции берем 180 Вт, тогда 37,5 × 41/180 = 8,54. Округляем и получаем 9 секций.

При расположении квартиры на первом или последнем этаже, в угловой квартире, в комнате с большими окнами или в доме с толщиной стен не более 25 сантиметров к полученному параметру необходимо прибавить 10% .

Подводя итоги. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо обратить внимание на все эти характеристики:

  • Дизайн.Для городской квартиры подойдет монолитная, полностью биметаллическая батарея, способная выдерживать давление до 15 атмосфер и более (обычно в квартирах используется давление в районе 12 атмосфер, в то время как в частном доме рекомендуется устанавливать давление до одной атмосферы). Автономные системы отопления подходят для более дешевых моделей, так как в них нет высокого давления.
  • Размер. Если расстояние между полом и подоконником не менее 80 сантиметров, следует выбирать модель самой высокой.В противном случае придется брать радиатор меньшего размера, чтобы он был не менее 12 см до пола и не менее 10 см до подоконника.
  • Вместимость. Одно из главных свойств — довольно узкие проходы. По возможности обеспечьте хорошее качество воды, подаваемой в систему отопления.
  • Расчет секции. Перед покупкой ознакомьтесь с описанием модели, чтобы уточнить мощность. Расчет количества секций лучше производить по второй (подробной) формуле, где необходимое количество тепла определяется исходя из объема помещения.Не забудьте добавить 10% в случае значительных потерь тепла из-за внешних факторов.

Радиатор отопления — это нагревательное устройство, обычно называемое «батареей». Обогреватели передают поступившее к ним тепло по трубам в помещения, которые нуждаются в обогреве. Радиаторы отопления изготавливаются из различных материалов, в результате чего имеют разную теплопроводность и способность выдерживать внутреннее давление.


Виды радиаторов отопления в зависимости от материала изготовления.

Алюминиевые радиаторы отличаются хорошей теплопроводностью и теплоотдачей. Приятный внешний вид, легкость, способность выдерживать высокое рабочее давление — это плюсы. Минус: Алюминий, реагируя с водой, выделяет водород, который накапливается в радиаторе. На первых порах необходимо ежедневно сбрасывать скопившийся газ от теплоносителей, иначе система отопления не будет работать.

Алюминиевый радиатор

Биметаллический радиатор — модификация алюминиевого радиатора.Они красивы и эргономичны, как алюминий. Их отличает наличие внутренних стальных элементов. Способны выдерживать давление до сорока атмосфер, имеют больший запас прочности. Неприхотлив к окружающей среде.

Радиаторы отопления чугунные старая модель полностью эстетична. Красить их неудобно, но можно спрятать под специальными защитными экранами. Сейчас есть более современные модели чугунных радиаторов улучшенной формы. Несомненный плюс чугунных радиаторов в неприхотливости . Они могут служить без замены до 50 лет, им не страшна ни ржавая вода, ни наличие загрязнений. Минус чугунного радиатора — низкая теплопроводность по сравнению с радиаторами из современных материалов.

Чугунный радиатор

Стальные радиаторы выпускаются двух типов: панельные, секционные и трубчатые. Панельные радиаторы недорогие, неприхотливые, их конструкция составляет сотку. Трубчатые радиаторы обладают очень высокой теплоотдачей и длительным сроком службы (до 25 лет). Дизайнеры работают над их созданием, которое позволяет отнести данный вид стальных радиаторов отопления к премиальному классу. Секционные представляют собой конструкцию из нескольких секций, соединенных между собой посредством точечной сварки. Это значительно увеличивает срок службы и выдерживает перепады давления.

Стальной панельный радиатор

Мучает вопрос о покупке водонагревателя, но не может выбрать марку? Читайте в нашей статье

Читайте интересную статью о том, как подключить алюминиевые радиаторы

Что нужно знать о размерах отопительных батарей?

Радиаторы отопления выпускаются разных размеров, что позволяет выбрать для них оптимальное место в помещении.

Ошибка в выборе размеров радиаторов отопления приведет к чрезмерно низкой или, наоборот, высокой температуре в отапливаемом помещении.

Зная размеры радиаторов отопления, их мощность и площадь помещения, где вы собираетесь их установить, несложно рассчитать оптимальное количество необходимых отопительных приборов. Выбор высоты радиатора отопления зависит от предполагаемого места установки. Часто радиаторы отопления устанавливают под окном, поэтому для расчета высоты радиатора отопления необходимо замерить расстояние от пола до подоконника.Также все отопительные приборы должны быть на одном уровне. По высоте радиаторы отопления делятся на три типа:

  • Стандартная высота.
  • Низкие радиаторы.
  • Высокие радиаторы отопления.

Длина радиатора зависит от количества секций.

Размеры чугунных радиаторов

  • Типоразмеры чугунных радиаторов отопления: длина секции 93 мм, глубина — 140 мм, высота 588 мм.
  • Габаритные размеры радиаторов отопления: высота 388 мм, остальные параметры такие же.
  • Радиаторы чугунные высокие: высота от 661 до 954 мм, длина секции 76 мм, глубина — 203 мм.

Чугунные радиаторы без замены могут прослужить до 50 лет

Габаритные размеры алюминиевых радиаторов отопления

  • Стандартные размеры алюминиевых радиаторов отопления: высота 575-585 мм, длина секции — 80 мм, глубина — 80-100 мм.
  • Low: высота от 200 до 400 мм, длина секции от 40 мм, глубина до 180 мм.
  • Высокая: высота 590 мм, глубина 95 мм, длина секции 80 мм.

Алюминиевые радиаторы имеют хороший отвод тепла

Размеры биметаллических радиаторов отопления

  • Стандартные размеры биметаллических радиаторов отопления: высота 550 — 580 мм, длина секции 80-82 мм, глубина 75-100 мм.
  • Low: высота 30–500 мм, длина секции 80 мм, глубина 95 мм.
  • High: высота 880 мм, длина секции 80 мм, глубина — 95 мм.

Биметаллические радиаторы вобрали в себя все лучшие качества стальных и алюминиевых радиаторов

Размеры стальных радиаторов отопления

  • Стандартные размеры секционных трубчатых радиаторов: высота 600 мм, длина радиатора 400-3000 мм.
  • Low: высота 400-500 мм, длина радиатора 400-3000 мм
  • Высокая: высота 700 — 900 мм, такая же длина.

Стальные радиаторы чаще всего используются в индивидуальных системах отопления.

Мощность и размер

Мощность нагревателя зависит от размера нагревателя.
Средняя мощность нагрева чугунной радиаторной секции стандартной высоты составляет 160 Вт , в то время как силовая часть алюминиевых и биметаллических радиаторов отопления составляет 200 Вт.Поэтому для качественного обогрева помещения размер приобретаемого чугунного радиатора должен быть больше размеров соответствующих по параметрам алюминиевых и биметаллических радиаторов. Рассчитайте мощность радиатора отопления для вашей комнаты следующим образом. Для начала нужно узнать объем помещения. Для этого умножьте ширину на длину и высоту. Длина — 5м, ширина — 3м, высота -2,5. 5 * 3 * 2,5 = 37,5 куб. На обогрев 1 кубометра в типовой постройке расходуется 41 Вт тепловой мощности.Для обогрева помещения объемом 37,5 куб.м 37,5 * 41 = 1537,5 Вт, т.е. примерно 1600 Вт. В случае сильного холода при расчете получаемой мощности лучше увеличить на 15-20%. 1600 + 20% = 1920Вт = 1,92 кВт Зная мощность ТЭНа, рассчитываем количество секций радиаторов типоразмера. Мощность чугунной радиаторной секции 160 Вт. 1920: 160 = 11,25 т.е.12 разделов . Радиатор силовой части алюминиевый 180Вт 1920: 180 = 10.6 то есть 11 секций. Силовая секция биметаллического радиатора 200 Вт 1920: 200 = 9,6 т.е.10 секций. Радиатор силовой секции стальной 140 Вт 1800: 140 = 13,7 т.е. примерно 14 секций.

Мощность всегда следует округлять в большую сторону, ее нельзя недооценивать!

Это приблизительные данные, многое зависит от модели радиатора, его высоты, теплоотдачи. В принципе каждый уважающий себя производитель на упаковке указывает, какова мощность одной секции радиатора.Зная его, вы сможете рассчитать точное количество секций, необходимое для обогрева вашей комнаты.

Выбор размеров отопительных батарей

Габариты радиаторов отопления выбираются в зависимости от производимой ими тепловой мощности. Если рекомендуется размещать радиаторы отопления под окнами, следует учитывать следующие особенности:

  • расстояние от подоконника до верха радиатора должно быть не менее 100 мм;
  • расстояние от пола до радиатора не менее 60 мм.

Как сэкономить на отоплении расскажет статья «Солнечное отопление: цена, удобство, установка». Читать

Все о накопительных электрических горизонтальных плоских водонагревателях можно найти здесь:

Сводка

При выборе размера радиаторов для дома помните, что расчет тепловой мощности должен производиться не исходя из объема помещения в целом, а с учетом объема каждой комнаты в отдельности. Итак, если у вас несколько комнат, посчитайте объем каждой из них и посчитайте, сколько радиаторов нужно для обогрева спальни, сколько — для кухни, сколько — для холла, для ванной, отдельно ориентируясь на размеры радиаторов.При этом следует учитывать, что при использовании экрана для радиатора или декоративной решетки мощность радиатора следует пересчитывать в большую сторону.
Допускается установка дополнительных радиаторов вдоль глухих стен в угловых помещениях, предотвращает промерзание стен и предохраняет от сырости.

При покупке радиаторов отопления не стоит во всем полагаться на продавцов.

Провести предварительные расчеты мощности, прикинуть необходимые размеры отопительных приборов. В этом случае вы не только приобретете отопительные приборы, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям, но и сможете сэкономить много денег.

Представленное видео поможет вам в выборе радиатора отопления

.

При проектировании и установке системы отопления или при замене старых отопительных приборов необходимо учитывать множество параметров и здесь немаловажную роль играют габариты отопительных батарей.

Размеры отопительных приборов взяты не только из эстетических соображений, они должны соответствовать следующим условиям:

Только при соблюдении этих параметров во время установки отвод тепла от радиатора будет максимально эффективным и будут соблюдены спецификации, заявленные производителем.Для таких приборов, как радиаторы, габариты — не единственное строгое условие. Для расчета количества радиаторов отопления также необходимо учитывать степень теплоотдачи одной секции и максимально допустимое рабочее давление системы отопления.

Прежде чем рассматривать типы и типы радиаторов отопления, необходимо понять некоторые технические термины и концепции, чтобы иметь возможность правильно выбрать и рассчитать радиаторы отопления.

Вы должны знать следующие термины:

Размеры стандартных радиаторов

В зависимости от материала, из которого изготовлены радиаторы, различаются их размеры.Наиболее распространенные размеры нагревательных приборов считаются базовыми, относятся к межосевому расстоянию 500 мм и составляют:

ВНИМАНИЕ! При установке системы отопления важным условием является использование труб равной прочности с радиаторами, иначе возможно создание аварийных ситуаций.

Радиатор нестандартного размера

Помимо стандартных отопительных приборов на рынке широко представлены радиаторы других типоразмеров. Они предназначены для использования в нестандартных постройках или для придания помещению особого стиля.

Различают следующие типы и размеры радиаторов

Низкие или маленькие радиаторы отопления характеризуются высоким тепловыделением на единицу площади; их вполне можно разместить под низко расположенными подоконниками или в зданиях с витражами. К ним относятся все нагреватели с межосевым расстоянием менее 400 мм. По материалу исполнения они могут быть чугунными, алюминиевыми или биметаллическими.

Низкие горизонтальные в основном имеют размеры сечения (Ш x Г x В) 93 x 140 x 388 мм, их теплоотдача составляет 106 Вт при рабочем давлении 9 атм.
Иностранные производители также выпускают более компактные модели с межосевым расстоянием 200 и 350 мм. Биметаллические компактные обогреватели выпускаются с широким диапазоном межосевых расстояний, ширина такой секции от 40 мм, высота в пределах 150-450 мм. Глубина компенсирует компактность остальных габаритов и составляет 180 мм. Тепловая мощность варьируется от 80 до 140 Вт при рабочем давлении 25-35 атмосфер.

Алюминиевые радиаторы имеют размеры, аналогичные биметаллическим, с присоединительными расстояниями от 150 до 400 мм с шагом 500 мм, тепловая мощность колеблется от 50 до 160 Вт.

Нормальное рабочее давление для них составляет 16 атмосфер, которое при опрессовке может быть увеличено до 24 атм. Следует отметить, что в таких узких биметаллических и алюминиевых радиаторах отопления нет протока воды через средние секции, они нагреваются только за счет теплопроводности от коллекторов, а циркуляцию обеспечивает крайняя проточная секция.

Есть высокие и узкие радиаторы отопления, которые используются в случаях необходимости большой теплоотдачи, когда по разным причинам невозможно отвести значительную длину стены.Чугунные высокие радиаторы встречаются только у продукции зарубежных производителей, ширина их сечения 76 мм. при возможной высоте в пределах 661-954 мм глубина таких устройств достигает 203 мм. Рабочее давление составляет 10 атмосфер, а у самых крупногабаритных не может превышать 6 атм., Теплоотдача в зависимости от габаритов от 270 до 433 Вт.

узкие — это преимущественно дизайнерские конструкции нестандартных размеров и не предназначены для систем центрального отопления; их применяют в частных домах с индивидуальным отоплением.Как правило, это не секционные, а монолитные конструкции. Если взять секцию, то пример ее размера может быть (Ш x Г x В) 80 x 95 x 880 мм. при рабочем давлении 4 атмосферы. При опрессовке не рекомендуется превышать этот показатель более 6 атм.

Для тех, кто хочет максимально эффективно использовать площадь помещения, на рынке представлены плоские радиаторы отопления, отличающиеся меньшей глубиной. Их выбор не так велик, как у вышеперечисленных отопительных приборов. Продавать тонкие радиаторы можно только алюминиевыми.Их глубина начинается от 52 мм при тепловой мощности от 105 до 161 Вт. К плоским радиаторам также можно отнести панели, глубина которых составляет 60 мм.

Расчет радиаторов отопления

В заключение необходимо остановиться на вопросе, как рассчитать количество радиаторов отопления на одну комнату или другое помещение.

Необходимое количество секций можно определить несколькими способами:

Как видно из материалов данной статьи, выбор радиаторов необходимого размера и тепловой мощности — важная мера для обеспечения комфортного проживания в доме.Если не уделить этой процедуре должного внимания, то в дальнейшем о комфорте в помещении можно забыть.

Энтропия и тепловыделение литиевых элементов / батарей

1. Введение

В законах термодинамики энергия Гиббса — это максимально возможная работа без расширения, выполняемая замкнутой системой в процессе с постоянными температурой и давлением. В замкнутой электрохимической системе нерасширяющейся выходной мощностью является электрическая энергия, поэтому, когда химическая энергия преобразуется в электрическую в обратимом процессе, электрическая энергия равна энергии Гиббса, т.е.е., Δ G = — nFE . Когда химическая энергия преобразуется в электрическую в результате необратимого процесса, электрическая энергия меньше энергии Гиббса, то есть nFE <–Δ G . Остаточная энергия Гиббса преобразуется в тепловую энергию. [1]

Во втором законе термодинамики энтропия — это обширная функция состояния при обратимом процессе: d S ≡ d q / T , то есть при обратимом процессе с постоянными температурой и давлением

и в замкнутой электрохимической системе Δ S = –Δ G / T = нФ ( E / T ).Затем в закрытой электрохимической системе выделение тепла Q = T Δ S = nFT ( E / T ) при обратимом процессе.

Основываясь на законах термодинамики, теоретический потенциал электрохимической системы может быть рассчитан на основе данных энергии Гиббса, а максимальная электрическая энергия, которая может быть доставлена ​​химическими веществами, которые хранятся внутри или подводятся к электродам в ячейке, зависит от изменение энергии Гиббса Δ G электрохимической пары.Открытый потенциал ячейки может быть получен экспериментально и меньше теоретического потенциала или равен ему. И теоретический потенциал, и открытый потенциал определяются типом электрохимических пар и электролитом, содержащимся в ячейке.

В практическом элементе желательно, чтобы вся энергия Гиббса могла быть преобразована в полезную электрическую энергию во время разряда. Однако потери энергии из-за поляризации происходят, когда ток нагрузки проходит через элемент, сопровождающий электрохимические реакции.

Наиболее важным фактором, влияющим на потери энергии в ячейке, является поляризация. Общие поляризации ячейки включают: () Омическую поляризацию, которая вызывает падение напряжения во время работы, а также потребляет часть полезной энергии в виде отработанного тепла. Полная омическая поляризация ячейки — это сумма поляризаций, вызванных ионным сопротивлением электролита, электронным сопротивлением электродов, токосъемников и электрических выводов обоих электродов, а также контактным сопротивлением между активными материалами и токосъемниками. .Омическая поляризация подчиняется закону Ома с линейной зависимостью между током и падением напряжения. (ii) активационная поляризация, которая запускает электрохимическую реакцию на границе раздела электрод / электролит, и (iii) концентрационная поляризация, которая возникает из-за разницы концентраций между реагентами и продуктами на границе раздела электрод / электролит и различий концентраций в сыпучие материалы в результате массопереноса.

Все эти поляризации вызывают потребление энергии Гиббса, которая выделяется в виде тепловой энергии в процессе заряда-разряда.

В литиевых элементах активные материалы пористые, что позволяет ионам лития вводиться в них или извлекаться из них во время процесса заряда-разряда, поэтому поляризация литиевого элемента более сложная, а тепловыделение в литиевых элементах также больше сложный из-за тепла, выделяемого при каждом физическом процессе.

Литиевые элементы имеют высокую удельную энергию, поэтому энергия Гиббса в элементах высока. Они будут генерировать высокую тепловую энергию, сопровождающую процесс преобразования энергии Гиббса в полезную электрическую энергию.Если такая тепловая энергия не может быть распределена, температура закрытого литиевого элемента / батареи повышается, что может повлиять на характеристики элемента / батареи.

Кроме того, из-за высокой энергии Гиббса в литиевых элементах, если происходят побочные реакции, из энергии Гиббса преобразуется больше тепловой энергии, что увеличивает температуру. Когда температура литиевых элементов достаточно высока, чтобы вызвать разложение электродов или электролитов, может произойти авария.

Таким образом, исследования энтропии в литиевых элементах были сосредоточены на оценке тепла и оценке деградации элементов, поскольку энтропия — это обширная функция состояния.Исследования тепла в литиевых элементах были сосредоточены на оценке и измерении тепла. Основываясь на оценке тепла и точных измерениях, управление литиевыми элементами / батареями / системами и управление ими можно было бы осуществлять плавно, и количество аварий могло бы быть меньше. [2]

2. Энтропия 2.1. Определение энтропии

Согласно законам термодинамики, в замкнутой электрохимической системе Δ S = –Δ G / T = нФ ( E / T ), поэтому изменение энтропии (Δ S ) можно получить через наклон напряжения холостого хода (OCV) в зависимости от температуры.Изменение энтропии обычно можно определить потенциометрическим методом. [3] При таком способе элемент разряжается до желаемого состояния заряда (SOC), и после релаксации напряжение холостого хода достигает равновесия, затем элемент подвергается пошаговому изменению температуры, в течение которого контролируется напряжение холостого хода. Типичные результаты потенциометрического метода включают кривую соответствующих OCV как функций температуры и линию наклона графика зависимости OCV от температуры (рис.1).

Рис. 1.

Рис. 1. Кривые зависимости соответствующих OCV от температуры для ячеек NCA / C при различных SOC. (а) SOC = 0,122; (б) SOC = 0,458; (c) SOC = 0,644; (d) SOC = 0,813.

Недавно Schmidt et al . разработал метод спектроскопии электротермического импеданса для определения изменения энтропии, при котором время измерения может быть в 100 раз короче, чем в потенциометрическом методе. [4] Точность этого метода аналогична точности потенциометрического метода. В спектроскопии электротермического импеданса можно использовать взаимосвязь между тепловым потоком внутри ячейки и результирующим изменением температуры, используя источник синусоидального тока. Когда функция теплопередачи (тепловое сопротивление) известна и температура поверхности измерена, тепловой поток внутри ячейки может быть рассчитан. Изменение энтропии (Δ S ) можно вычислить с помощью линейной функции между тепловым потоком и умножением тока на энтропию.Δ S в ячейках LiFePO 4 , определенных обычным потенциометрическим методом и спектроскопией электротермического импеданса, показали аналогичное поведение и находятся в хорошем соответствии. Однако наблюдается гистерезисное поведение Δ S из-за наложения зарядного и разрядного тока.

2.2. Применение в оценке тепла

Тепловыделение литиевых элементов в процессе заряда и разряда можно отнести к двум основным источникам: обратимое тепло и необратимое тепло.Необратимое тепло является сложным и описывается в разных формах в разных моделях оценки тепла, но обратимое тепло последовательно описывается как Q об. = T Δ S = nFT ( E / T ) во всех моделях для оценки тепла.

В типичной электрохимико-термической модели [5] скорость обратимого тепловыделения описывается как

, где a s , j — удельная межфазная площадь электрода, i n , j — поверхностная плотность тока, E j — потенциал разомкнутой цепи электродной реакции, N — отрицательный электрод, а p — положительный электрод.

В типовой эквивалентной схеме — тепловой модели, [6] , скорость обратимого тепловыделения описывается как

, где I представляет собой ток.

Таким образом, скорость обратимого тепловыделения может быть легко рассчитана на основе изменения энтропии или изменения d E / d T , легко.

2.3. Применение в оценке деградации

Если состояния электрода или электрохимической системы изменяются, энтропия должна изменяться одновременно, потому что энтропия является обширной функцией состояния.Следовательно, изменение энтропии можно применять для характеристики изменений электродных структур и оценки состояния элемента / батареи. Язами и др. . исследовали энтропийную кривую и кристаллическую структуру графита, интеркалированного литием. [7, 8] Кривая энтропии показывает резкий повторный рост при x = 0,5 дюйма Li x C 6 , что соответствует переходу от хорошо упорядоченного соединения стадии 2 LiC 12 к хорошо упорядоченному соединению стадии 1 LiC 6 , и наличие промежуточной фазы (фаз) между двумя стадиями интеркаляции с высоким содержанием лития подтверждается данными in situ, XRD и рамановскими спектрами во время интеркаляции иона лития в графит.Кроме того, отрицательное значение энтропии интеркаляции при x > 0,25 в Li x C 6 объясняется тем, что частота колебаний атомов лития в графите выше, чем в металлическом литии. Лу и др. . исследовали изменения энтропии LiMn 2 O 4 , Li 1,156 Mn 1,844 O 4 и Li 1,06 Mn 1,89 Al 0,05 O 4 материалов полушпинели. -сотовые системы. [9] Результаты показывают, что профили энтропии различных шпинелевых катодов во время циклирования хорошо коррелируют с фазовым переходом и изменениями порядка / беспорядка.

Кроме того, Махера и Язамиа разработали метод оценки степени деградации ионно-литиевых элементов на основе энтропии и термодинамического поведения. Они исследовали влияние перезаряда, циклического старения и термического старения на энтропию литий-ионных батарей с использованием катодов из оксида лития-кобальта и графитовых анодов.Энтропия сильно зависит от приложенного напряжения отключения (4,2–4,9 В). Эти изменения хорошо коррелируют с деградацией кристаллической структуры катода и анода. [10] При увеличении номера цикла энтропия показывает более значительные изменения, чем наблюдаемые в кривых разряда и потенциала холостого хода, особенно при определенных состояниях заряда и значений потенциала холостого хода. Эти различия объясняются более высокой чувствительностью функций состояния энтропии к изменениям кристаллической структуры катода и анода, вызванным циклическим старением. [11] Кроме того, энтропия показывает более очевидные изменения со временем старения, чем потенциал холостого хода, когда клетки хранятся при 60 ° C и 70 ° C. [12] Итак, они предполагают, что энтропию можно использовать для характеристики уровня деградации электродных материалов и, следовательно, для оценки состояния здоровья клетки (SOH). Кроме того, Wu et al. предполагают, что дифференциальную тепловую вольтамперометрию (d T / d V ) можно использовать для отслеживания деградации литий-ионных батарей. [13]

3. Тепловыделение

Основными исследованиями тепловыделения являются исследования процессов и механизмов, в дополнение к побочным реакциям (реакциям разложения) в литиевых элементах и ​​тепловой энергии, преобразованной из энергии Гиббса в каждом из них. физический процесс и электрохимический процесс.

3.1. Процесс заряда-разряда

Оценка нагрева необходима для управления тепловым поведением батареи в увеличенных системах и для повышения эффективности систем охлаждения.Количественные измерения и расчеты тепла — полезные способы оценки тепла.

3.1.1. Количественные измерения тепловыделения

Калориметр с ускоренной скоростью (ARC), [14 — 17] теплопроводный калориметр [18] и изотермический калориметр [19] были использованы в исследованиях тепловыделения во время зарядки. -увольнять. В тесте ARC не происходит потери тепла в окружающую среду, поэтому вся выделяемая энергия реакции касается только самонагрева батареи.С другой стороны, как в калориметре теплопроводности, так и в изотермическом калориметре тепло, выделяемое во время заряда-разряда, передается количественно. Количественные измерения тепловыделения литиевых элементов важны для управления температурой в увеличенных аккумуляторных системах.

Selman et al. измерял ячейки Panasonic (тип CGR 18650H), Sony (тип US18650), A&T (тип 18650) и x-18650 (LiCo 0,2 Ni 0,8 O 2 и графит в качестве катода и анода соответственно) на Скорость заряда / разряда C / 6 при использовании ARC. [14] Сайто измерил ячейки Sony (тип US14500, LiCoO 2 и твердый углерод в качестве катода и анода, соответственно) при скорости разряда C / 5, используя теплопроводный калориметр двойного типа. [18]

3.1.2. Тепловые расчеты

Расчеты тепла во время заряда – разряда выполняются с помощью моделей литиевых элементов / батарей. Среди них наиболее распространены термические модели эквивалентной схемы и электрохимико-термические модели.

В схеме замещения — тепловых моделях литиевые элементы представлены схемами, состоящими из традиционных электрических компонентов.Тепло, генерируемое во время заряда-разряда, разделяется на обратимое ( Q rev ) и необратимое тепло ( Q без ). Обратимое тепло ( Q об. ) рассчитывается по изменению энтропии (Δ S ): Q об. = T Δ S = nFT ( E / T ), как обсуждалось выше. Существует два распространенных метода расчета необратимого тепла ( Q ирв ). [20, 21] Один рассчитывается через омическое тепло: Q иррв = I 2 R , в котором R изменяется с изменением состояний ячеек, работы и условий окружающей среды. , например, SOC, циклы, плотность тока, температура и т. д. [20] Другой метод — вычислить через сохранение энергии и напряжение: Q ирв = нФ ( E E cur ), в котором E — теоретический потенциал системы ячеек, а E cur — фактический потенциал с током. [21] Тепловые расчеты с помощью эквивалентной схемы – тепловых моделей являются краткими, поэтому они использовались в большинстве систем управления теплом, а точность результатов зависит от сложности моделей.

Choi et al. рассчитал тепловыделение литий-ионных элементов, используемых в системах гибридных электромобилей (HEV), с целью разработки простой модели для описания теплового поведения литий-ионной аккумуляторной системы с воздушным охлаждением, предложенной с точки зрения разработчика компонентов транспортного средства. Посмотреть. [20] Walker et al. рассчитал тепловыделение ионно-литиевых элементов для космических приложений и соединил его со специализированным программным обеспечением для орбитальной тепловой обработки, тепловым рабочим столом (TD), чтобы смоделировать профили зависимости температуры от глубины разряда (DOD) и диапазоны температур для всех разрядов и вариации конвекции с минимальным отклонением. [18] Srinivasan et al. Компания разработала модель для расчета тепловыделения по пяти различным внутренним параметрам: сопротивление электролита ( R с ), сопротивление анода ( R a ), катодное сопротивление ( R c ) и энтропия. изменения в катоде (Δ S c ) и аноде (Δ S a ). [22] Эти пять параметров не зависят друг от друга; они зависят от степени заряда и температуры окружающей среды. Харихаран разработал модель нелинейной эквивалентной схемы для литий-ионных элементов с использованием переменных резисторов, которые зависят от температуры элемента. Модель может использоваться для прогнозирования напряжения и температуры элемента в широком диапазоне мощностей с глобальным набором параметров. [6]

В электрохимико-термических моделях процесс заряда-разряда разделен на множество физических и химических процессов, например диффузия иона лития в жидкости и твердом теле, перенос лития между жидкостью и твердым телом, поляризация на поверхности электродов и т. д.Тепло, выделяемое во время заряда-разряда, представляет собой тепловое воздействие каждого физического и химического процесса, которое обычно можно рассчитать как [23]

, где E разомкнуто : разомкнутая цепь электрода; S a : удельная поверхность пористой области; i loc : скорость реакции поверхности; ϕ 1 : потенциал твердой фазы; ϕ 2 : потенциал жидкой фазы; T : температура Кельвина; : эффективная электронная проводимость твердой фазы; : эффективная ионная проводимость для жидкой фазы; R : постоянная идеального газа; F : постоянная Фарадея; f : средний молярный коэффициент активности соли; c 2 : концентрация фазы раствора; и t + : число катионного переноса.

Расчет тепла, выделяемого во время заряда-разряда, на основе электрохимико-термических моделей очень сложен, поэтому он используется в теоретических исследованиях, но не часто в приложениях.

Кумаресан и др. . разработала тепловую модель литий-ионных элементов LiCoO 2 / MCMB для прогнозирования характеристик разряда при различных температурах (15–45 ° C). [21] Палс и Ньюман разработали одномерную тепловую модель литиево-полимерного элемента для прогнозирования профиля температуры в Li / PEO 15 -LiCF 3 SO 3 / TiS 2 пакет элементов разрядка со скоростью 3 часа. [24] Баба и др. . разработала улучшенную одночастичную модель для понимания теплового поведения литий-ионных элементов и распределения информации, связанной с локальным тепловыделением, по всей плоскости электрода, а также был разработан метод двустороннего электрохимико-термического моделирования. [5]

3.1.3. Применение в системах управления

Управление нагревом / температурой является важной частью систем управления литиевыми батареями.Выделение тепла литиевыми элементами во время заряда-разряда является основой для управления теплом / температурой. Giuliano et al. показал, что система с жидкостным охлаждением является жизнеспособным вариантом для управления температурным режимом. [25] А система охлаждения может легко охладить батареи и достичь установившегося состояния значительно ниже максимальной рабочей температуры. Тонг и др. Компания разработала активную систему управления температурой, включающую принудительное жидкостное охлаждение, на основе электрохимических и тепловых характеристик биполярной батареи. [26] Более высокая скорость охлаждающей жидкости и толщина пластины охлаждающей жидкости помогают контролировать максимальную температуру и температурную неравномерность; однако такой подход увеличивает паразитную нагрузку, а также вес и объем упаковки.

3.2. Термический разгон

При аварии химическая энергия в электродах может преобразоваться в тепловую, а не в электрическую энергию, что может вызвать тепловой разгон литиевых элементов. [27] Существует несколько факторов, которые могут привести литиевые элементы к тепловому разгоне, среди которых температура литиевого элемента является одним из ключевых факторов.Исследования тепловыделения во время теплового разгона можно использовать для прогнозирования безопасности и критичности литиевых элементов / батарей.

Выделение тепла во время теплового разгона может быть измерено калориметрами, которые могут выдержать взрыв литиевых элементов, таких как ARC (рис. 2). Измерения тепловыделения во время теплового разгона позволяют получить результаты теплового разгона из первых рук. Feng et al. оценил характеристики теплового разгона крупноформатной призматической литий-ионной батареи емкостью 25 Ач с литиевым (Ni x Co y Mn z ) O 2 (NCM) катодом с помощью калориметр с увеличенным объемом (EV-ARC).Они обнаружили, что от резкого падения напряжения до мгновенного повышения температуры до теплового разгона требуется 15–40 с. [28] Такой интервал времени может использоваться для раннего предупреждения о тепловом разгоне.

Рис. 3.

Рис. 3. Результаты моделирования LiFePO 4 ячеек / C с использованием сепараторов с различной температурой плавления, (а) результаты моделирования температуры кривые; (б) результаты моделирования кривых скорости нагрева.

Расчеты тепла, выделяемого в процессе теплового разгона, обычно основаны на тепловом поведении материалов в литиевом элементе. Результаты расчетов могут быть использованы для изучения происхождения и последствий теплового разгона с целью улучшения конструкции безопасности литиевых элементов.

Ричард и др. . предложена модель теплового разгона литий-ионного элемента 18650 углерод / Li 1+ x Mn 2– x O 4 литий-ионного элемента, основанная на термостабильности деинтеркалированного Li 1+ x Mn 2– x O 4 и электроды MCMB с интеркалированным литием в LiPF 6 EC: электролит DEC. [29] Модель была использована для прогнозирования поведения при коротком замыкании и поведения элемента в печи. Результаты качественно согласуются с результатами экспериментов. Kim et al. расширил подход к одномерному моделированию, сформулированный Hatchard et al. [30] в трех измерениях. Результаты расчетов испытаний на неправильное использование в печи ячеек с катодом из оксида кобальта и графитовым анодом с электролитом LiPF 6 показывают, что тепловой пробой произойдет раньше или позже, чем в модели с сосредоточенными параметрами, в зависимости от размера ячейки, и первоначально реакции в азимутальном и продольном направлениях с образованием полой цилиндрической зоны реакции. [31] Wang et al. рассчитал количество тепла, выделяемого при тепловом разгоне элементов LiFePO 4 / C, и результаты показывают, что внутреннее короткое замыкание, вызванное плавлением сепаратора, является основным фактором теплового разгона таких элементов, в которых сепаратор с более низкой температурой плавления. Однако, когда в элементе LiFePO 4 / C используется сепаратор с более высокой температурой плавления, реакции разложения электродного материала становятся основным фактором безопасности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *