Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Как работают батареи отопления дома: виды, характеристики, конструкция, принцип работы, подключение

Содержание

Важней всего погода в доме, или Как проверить систему отопления в новостройке — Рынок жилья

Наступают последние дни лета, еще немного – и в Петербург придет осенняя прохлада, а за ней и зимняя стужа. В этот период, который в нашем городе длится большую часть года, очень важно иметь в квартире теплую и комфортную атмосферу. Поэтому, принимая от застройщика квартиру, не забудьте убедиться, что система отопления вас не подведет.

Что проверить

При проверке системы отопления будьте последовательными и обратите внимание на каждый из этих критериев.

Во-первых, убедитесь, что на батареях есть маркировка. Проще говоря, на них должны быть указаны бренд, модель и дата производства.

«Это понадобится, если радиаторы придут в негодность после окончания гарантийного срока. В этом случае владельцам квартиры придется обращаться к производителю», – разъясняет директор по развитию российского представительства итальянского производителя радиаторов Global Radiatori Роман Шидлаускас.

Во-вторых, сравните радиаторы, которые стоят в квартире, с теми, что указаны в договоре. Иногда, например при покупке квартир с отделкой, в документах прописывают все детали системы отопления, вплоть до марки и модели приборов. Но даже если указан только тип, допустим «секционные радиаторы», надо также убедиться, что в комнатах стоят алюминиевые или биметаллические батареи, а не стальные панельные.

При этом стоит отдавать себе отчет: если застройщик установил батареи не самого лучшего качества и при этом в договоре страна-производитель не оговаривалась, то вы ничего ему предъявить не сможете.

Если вы обнаружили в квартире радиаторы китайского производства, эксперты рекомендуют их сразу заменять, потому что они могут давать тепло хуже российского и тем более европейского аналога. К тому же приборы из Поднебесной эксплуатируются значительно меньше и лет через пять могут попросту выйти из строя.

Если батареи российские, но, например, стальные панельные, то с ними тоже лучше сразу попрощаться. Греют они хорошо, но служат не больше семи – десяти лет. Вместо них можно установить алюминиевые или биметаллические радиаторы (в зависимости от качества воды) российских или европейских брендов. У таких батарей высокая теплоотдача, и они служат до 25 лет.

Итак, если установленные радиаторы вас устроили, переходим к следующим пунктам.

В-третьих, проверьте внешний вид всего оборудования: радиаторов, труб, регуляторов, приборов учета, запорной арматуры. Убедитесь в том, что всё смонтировано аккуратно. Не должно быть царапин, вмятин, течей или «подкапывания» системы. Клапан для регулирования температуры и запорные краны должны свободно закрываться и открываться, а температура радиатора после регулировки должна изменяться. Проконтролируйте также надежность крепления труб и батарей к стенам.

И наконец, в-четвертых, протестируйте работу регуляторов температуры (если они есть). В теплое время года хотя бы осмотрите их внешне и проверьте, крутятся они вообще или нет. У приборов учета следует проверить наличие паспорта и дату следующей поверки. Такой прибор застройщик обязан установить по закону. В перспективе наличие счетчика позволит экономить на коммунальных платежах.

Как принять в сезон

Если приемка квартиры пришлась на отопительный сезон, то проверить систему отопления будет легче. Прежде всего убедитесь, что работают все радиаторы. Если какой-то холодный, укажите это в акте приемки. Прибор может быть просто отключен, а может – завоздушен, и застройщик обязан исправить этот недостаток.

Особо дотошные новоселы могут измерить и сравнить температуру всех радиаторов в квартире с помощью пирометра.

«Разность нагрева радиаторов должна составлять 1–2 ˚С. При этом вся площадь приборов должна нагреваться более или менее равномерно. В целом небольшая погрешность допускается. К примеру, низ батареи может быть немного прохладней верхней части, но разрыв в температуре не должен быть разительным», – делится генеральный директор ООО «Бонава Санкт-Петербург» Мария Черная.

Если в квартире установлен водяной теплый пол, исследования проводят с использованием тепловизора. Температура теплого пола достаточно низкая, поэтому без специальных приборов бывает сложно понять, прогревается ли он. Вдобавок снимки тепловизора позволят понять, где проходят трубы отопления, – на случай будущего ремонта.

Такие замеры позволят понять, равномерно ли прогревается поверхность пола в помещениях, работает ли система регулировки температуры. Кроме того, нужно обратить внимание на размещение коллекторного узла с точки зрения доступности и визуально проверить целостность его компонентов.

Если при тестировании системы отопления вы нашли недостатки, необходимо составить акт и подписать его у представителя застройщика. В акте должны быть отмечены все обнаруженные «косяки» (желательно зафиксировать их с помощью фотографий) и прописаны сроки устранения.

Как проверить летом

Полноценную проверку системы отопления можно провести только в холодный сезон. С мая по октябрь сделать это, увы, сложнее.

«Управляющая компания или застройщик не имеют права подавать тепло без разрешения энергоснабжающей организации. Систему можно проверить лишь визуально на наличие протечек, так как в данный момент она заполнена и находится под давлением», – рассказывает технический директор департамента эксплуатации Becar Asset Management Алексей Борисюк.

Кроме того, можно убедиться, что в системе есть теплоноситель. Для этого в Global Radiatori советуют приоткрыть кран Маевского (см. иллюстрацию), который находится на выходном отверстии секции радиатора. Если оттуда закапает вода, значит, теплоноситель имеется. Это как минимум исключит ситуации, когда брак приборов не удалось обнаружить, потому что система отопления не запущена. При такой проверке вероятность неприятных сюрпризов с протечками во время отопительного сезона сводится к минимуму.

Если после осмотра у вас остались сомнения в том, что система смонтирована грамотно, то в акте приемки можно указать, что отопление не было проверено, так как квартира принималась не в отопительный сезон. Ну а в случае возникновения проблем или аварий в процессе эксплуатации нужно обращаться в управляющую компанию, поскольку система отопления является общедомовым имуществом.

Нужны ли гарантии

Некоторые новоселы склонны требовать от застройщика документальную гарантию на отопительные приборы. Однако отдельных документов на радиаторы у строительной компании быть не должно, поскольку в договоре купли-продажи квартиры указывается гарантия на каждую группу строительных материалов и оборудования.

Согласно законодательству о долевом строительстве, гарантийный срок на технологическое и инженерное оборудование не может составлять менее чем три года. В некоторых случаях этот срок может быть увеличен до пяти лет.

К тому же стоит знать, что до передачи квартир покупателям застройщик проводит испытания отопительной системы. На этом этапе выявляются как заводской брак, так и ошибки в монтаже, способные привести к аварии.


Роман Шидлаускас, директор по развитию российского представительства итальянского производителя радиаторов Global Radiatori:

– Случается, что застройщик закупает хорошие радиаторы, но рабочие случайно портят их во время стройки. Поэтому стоит внимательно осмотреть батареи, поискать трещины, вмятины, сколы и прочее. Это важно, поскольку любое повреждение в будущем может привести к протечкам.

При обнаружении недостатков системы отопления, даже если на радиаторах просто есть следы бетона, владельцы квартиры вправе отказаться подписывать акт приема-передачи жилья. Вместо него необходимо составить акт несоответствия, в котором перечислить все недостатки. Застройщик обязан их устранить, и только убедившись в этом владельцы могут подписать акт приемки квартиры.


Мария Черная, генеральный директор ООО «Бонава Санкт-Петербург»:

– Наша компания уделяет особое внимание будущей эксплуатации своих домов и снижению затрат собственников на коммунальные платежи. Мы строим дома с классом энергоэффективности А+ или А++, и разница между платой за фактическое потребление тепла и расценками по нормативу для жителей наших домов весьма ощутима.

К сожалению, на практике даже при наличии счетчиков не все управляющие компании выставляют счета за коммунальные услуги по факту, а не по нормативам. Поэтому при выборе управляющей компании, которой будет передан новый дом, мы обязательно учитываем, готова ли она рассчитывать плату за отопление по показаниям счетчиков.


Андрей Паньков, директор по строительству компании «Строительный трест»:

– Качественная инженерия актуальна всегда, потому как всем хочется жить в теплых домах. За последние несколько лет качественные характеристики новостроек, в том числе их внутренних систем, значительно улучшились. Особенно заметен курс на энергосбережение и энергоэффективность. Люди стали бережнее относиться к ресурсам и экономнее – к собственным средствам.

В наших жилых комплексах предусмотрена скрытая разводка коммуникаций: трубы отопления скрыты в стяжке пола, тем самым увеличивая полезную площадь квартиры. При этом счетчики учета расхода тепла вынесены в коллекторные, установленные в местах общего пользования.

В наших проектах, независимо от класса ЖК, мы используем стальные панельные радиаторы австрийского производителя Vogel & Noot со встроенными клапанами терморегулятора. Но мы постоянно изучаем предложения на рынке, встречаемся с ведущими отечественными и зарубежными производителями и готовы рассмотреть сотрудничество.


Виталий Дементьевский, начальник управления проектирования компании «Терминал-Ресурс»:

– Основные требования к системе отопления – обеспечение необходимой температуры в помещениях и комфортное ее распределение. С этим лучше всего справляются теплые водяные полы. Мы одни из первых в России начали применять эту технологию для отопления многоквартирных жилых домов.

Система монтируется в пол – теплые водяные полы не требуют установки радиаторов и внешних труб, которые при центральном отоплении занимают полезную площадь по периметру.


Текст: Зоя Горохова    Фото: Алексей Александронок, предоставлены спикерами   

Что делать, когда нет отопления в квартире и куда обращаться

Проблема отопления сегодня является очень актуальной. Наверняка с ней сталкивался каждый житель городской квартиры. Часто бывает так, что отопление дали, но батареи холодные, или отсутствует отопление в одной из комнат. Ждать, что все разрешится само собой, не надо. Следует предпринять определенные меры. О том, почему нет отопления в квартире что делать и куда обращаться, расскажет данная статья.

Почему не греют батареи?

Причин того, что нет отопления в квартире много. Среди основных можно выделить такие:

  • крупная авария на магистрали либо ТЭЦ;
  • износ системы теплоснабжения. Многие дома оснащены устаревшим, изношенным, малоэффективным оборудованием. Из-за чего часто возникают аварии;
  • некачественная регулировка теплоснабжения. Часто отопительные системы обслуживают низкоквалифицированные специалисты. А чтобы провести настройку качественно, работник должен иметь необходимый уровень знаний, проходить должную подготовку. Только в этом случае система отопления дома будет исправно функционировать;
  • ошибки при проектировании системы теплоснабжения, проведении строительно-монтажных работ;
  • наличие воздуха в батареях;
  • переоборудование внутридомовой отопительной системы. Многие жильцы, если плохо греет батарея отопления, устанавливают тепловые насосы.

Также для лучшего обогрева увеличивают количество батарей, подключают тепловые завесы, полы, расширяют отапливаемую площадь. Все это негативно сказывается на отопительной системе всего дома, так как требует временного отключения отопления.

Что делать, если нет отопления?

Многие жильцы квартир задаются вопросом, если нет отопления что делать для решения проблемы? Сначала следует выяснить, есть ли отопление в соседних квартирах. Если проблема во всем доме, надо составить коллективную жалобу и направить ее соответствующему органу. Существует для решения вопроса, связанного с тем, что нет отопления горячая линия, куда может обратиться любой жилец дома.

В случае если хозяин квартиры не имеет свободного времени на выяснение причины и решения проблемы, связанной с тем, что не прогревается батарея отопления, можно позвонить в аварийно-диспетчерскую службу. Диспетчер запишет данные жильца квартиры, дату обращения и направит сантехника для выявления причины отсутствия тепла. Если поломка несложная, рабочий быстро устранит поломку. Если же проблема серьезная, то служба направит сотрудника управляющей компании, который должен составить акт.

Если проблему с тем, что нет горячей воды и отопления мирным путем решить не удалось, то можно обратиться в такие органы:

  1. органы местного самоуправления. Для этого представитель домового совета должен подготовить жалобу от жильцов касательно отсутствия отопления и записаться на прием к чиновнику, которому подчиняются все ЖКХ. Конечно, можно обратиться и от своего имени, отправив письмо по электронной почте. Но вероятность того, что на письмо отреагируют быстро, очень мала;
  2. органы Роспотребнадзора. Государственный орган в ответ на жалобу проведет внеплановую проверку дома для установления нарушений температурного режима. Оформит соответствующий документ и направит его в организацию, которая ответственна за отопительную систему дома. В случае невыполнения предписания, компания вынуждена будет заплатить штраф;
  3. прокуратура – это последняя инстанция, куда следует обращаться если в квартире нет отопления, когда жалобы нижестоящим органам не дали должного результата. Обращаясь в этот орган, надо составить письменную жалобу на руководителя управляющей компании для возбуждения административного дела.

Знание, кому позвонить если нет отопления, поможет решить вопрос с теплоснабжением дома. Главное, не паниковать и действовать грамотно. Правда, иногда для того, чтобы определить, кто виноват в проблеме, и добиться от виновника действий касательно исправления ситуации, может потребоваться много сил, упорства и терпения. Но это того стоит. Ведь оставлять дом без отопления нельзя.

Стоит ли платить за отопление, которого не было?

Вопрос, что делать, когда нет отопления куда обращаться, рассмотрен. По времени проблема с теплоснабжением может быть решена быстро, а может затянуться и надолго. Если обогрев дома отсутствует долгое время, у многих жильцов возникает вопрос, что делать если в квартире нет отопления: платить или нет? Ведь теплоснабжения квартиры по факту не было.

Надо отметить, что жильцы имеют полное право потребовать перерасчета стоимости услуг за отопление.

В качестве подтверждения можно предоставить акт, который был составлен инженером управляющей компании. Но надо проследить, чтобы в акте было в обязательном порядке указана дата вызова и зафиксировано нарушение. Составляется заявление и подается в Единый информационно-расчетный центр. Как правило, перерасчет делают в следующем месяце.

Помимо этого хозяин квартиры имеет право потребовать выплату неустойки за то, что квартира была обеспечена теплом не на должном уровне. Лучше всего, если заявление будет составлено коллективно от всех жильцов дома, у которых не греет батарея отопления или греет, но недостаточно. В этом случае реакция будет гораздо быстрее и неполадку исправят в срок. А вот если теплоснабжение отсутствует только в одной квартире, то процесс решения проблемы может затянуться.

Можно ли решить проблему самостоятельно?

Если батареи с началом отопительного сезона продолжают оставаться холодными, не надо сразу поднимать панику. Можно попытаться решить проблему своими силами.

К примеру, стояк горячий, а радиатор холодный. Причина в том, что горячая вода не поступает в систему. Для устранения неполадки стоит проверить положение крана, который обеспечивает доступ теплоносителя. Вероятно, он заперт. Для исправления ситуации достаточно просто открыть кран: вода поступит в батарею и теплоснабжение возобновится. Также надо убедиться в том, что стояк не перекрыт с целью проведения ремонтных работ в подвальном помещении. В этом случае, стояк будет горячий, а батарея – холодная.

А вот, если нет отопления в одной комнате, вероятно причина кроется в образовании завоздушин в батарее. В многоквартирных домах такая ситуация возникает достаточно часто. О том, что в системе скопился воздух, может свидетельствовать бульканье в батарее.

Если у системы отопления завоздушивание, теплоноситель не может свободно циркулировать по всей батарее. К тому же воздух не дает провести тепло. А это приводит к тому, что помещение прогревается не полностью и не равномерно. Скопление воздуха негативно влияет и на срок эксплуатации отопительного прибора. Поскольку вызывает образование ржавчины.

Если завоздушена система отопления, что делать для того, чтобы убрать воздушную пробку?

На самом деле, это не тяжело. Для начала надо определить, как циркулирует вода в системе: естественно или принудительно.

В системах с естественной циркуляцией теплоносителя воздушная пробка удаляется через расширительный бачок. Находится он в верхней точке системы. Если разводка верхняя, подающий трубопровод подходит к расширителю под углом. При нижней разводке спуск воздуха проводится, как в системах с принудительной циркуляцией.

Рассмотрим, как удалить воздушную пробку из системы отопления с принудительной циркуляцией воды. Такая система предполагает наличие воздухосборника. Пузырьки воздуха скапливаются в воздухоприемнике. А удаляются через специальные краны. Поэтому для того, чтобы вышел лишний воздух, надо открыть кран. Иногда в нескольких точках отопительной сети устанавливают автоматические воздухоотводчики.

Бывает, что воздух образовывается не в комнатном радиаторе, а в трубах, которые находятся в подвале. В этом случае надо обращаться в ЖКХ и вызывать сантехника. Он приедет, откроет специальный вентиль для того, чтобы стравить воздух.

Неравномерный нагрев отопительного прибора может быть вызван и неправильным подключением системы отопления. Например, часть секций нагреты хорошо, а часть – холодные. При боковом подключении батареи, теплоноситель протекает не по всей системе, а выбирает самый короткий путь. Это может стать причиной того, что нижняя часть батареи будет холодная. Для решения такой проблемы лучше выполнить подключение батареи по диагональной схеме. Но такую работу должен выполнять только высококвалифицированный сантехник.

Батарея может быть снизу холодной и по причине загрязнения. Ржавчина и накипь оседают на дне системы, на стенках радиатора. Это преграждает путь теплоносителю. В этом случае батарею следует прочистить. Для этого ее несколько раз под давлением промывают водой.

Как обогреть квартиру при отсутствии центрального отопления?

Вопрос, как согреться дома без отопления является актуальным для многих жильцов многоквартирных домов. Сегодня на рынке представлено множество моделей отопительных устройств. И какой именно прибор выбрать, зависит от площади комнаты, количества окон и наружных стен, бюджета.

Проблема, связанная с тем, как обогреть квартиру без отопления, легко решается путем покупки одного из нижеприведенных приборов:

  • масляный радиатор. Эффективность работы этого устройства зависит от мощности. Для обогрева комнаты площадью в 25 кв.м. подойдет батарея в 1,5-2 кВт мощности. Также надо отметить, что такие отопительные радиаторы могут иметь разное количество секций. Чем их больше, тем и тепла соответственно будет больше. В использовании масляные системы просты. Работают бесшумно. Имеют приемлемую стоимость;
  • карбоновый и световой обогреватели. Помещение такие приборы обогревают с помощью излучения, которое абсолютно безопасно для человека. Агрегат достаточно экономичен. Но его легко можно повредить при транспортировке;
  • тепловентилятор. Обогревает квартиру за счет потока горячего воздуха. Устройство компактное, безопасное и по цене недорогое. Мощность невысокая. На длительную работу такой прибор не рассчитан. Надо отметить и то, что тепловентилятор издает шум во время работы.
  • конвекторы – идеальный вариант как отопить квартиру без центрального отопления быстро и эффективно. Принцип работы таких устройств следующий: поток холодного воздуха проходит через нагревательный элемент и поднимается вверх. Среди плюсов конвекторов можно назвать: бесшумность, экономичность. Но цена на них высокая. Более подробно о видах конвекторов мы уже писали здесь;
  • сплит-системы. Подходят для обогрева больших по площади квартир. Температуру и интенсивность подачи воздушного потока можно регулировать при помощи пульта. Но пользоваться такими приборами можно, если на улице не очень холодно.

Подводя итоги, можно сказать, что причины возникновения проблем с теплоснабжением могут быть разные. Некоторые из них можно устранить своими силами. Другие же требуют обращения в определенные инстанции. В любом случае не надо паниковать, а надо добиваться исправления ситуации. На время отсутствия центрального отопления можно использовать другие отопительные приборы. На рынке представлен широкий выбор различных отопительных устройств, которые работают по разному принципу, имеют свои плюсы и минусы. Для выбора оптимального варианта, надо учитывать особенности помещения и характеристики самого агрегата.

7 причин, почему батареи холодные?

Отопительный сезон в Новосибирске начался. Так почему батареи по-прежнему холодные или чуть теплые, если по графику отопление в вашем доме уже включили? Прежде всего стоит позвонить в управляющую компанию, потому что она обладает актуальной информацией о состоянии коммуникаций внутри дома.  В статье мы рассказываем о 7 причинах низкой температуры в батареях. И разбираемся, кто несет ответственность за каждую из причин: СГК или управляющая компания дома?


Причина 1. Низкое давление воды в трубах

Если у вас чуть теплые батареи, сначала загляните к соседям. Во время ремонта они могли увеличить количество радиаторов или подключить теплые полы. И не сообщить об этом управляющей компании (УК). Каждому дому ТЭЦ отпускает воду для отопления одинаковой температуры в необходимом объеме. Нововведения соседей могут поглощать больший объем теплоносителя. Это снижает давление в батареях других квартир.

Увеличенное количество батарей и утепленный пол. Источник: Агроводком
Скачать

Чтобы понять причины низкой температуры батарей, нужно в первую очередь обратиться в управляющую компанию (УК). Специалисты УК проверят температуру и давление воды на входе и на выходе в доме. В случае отклонения от нормативов выяснят причину. При необходимости вызовут теплового инспектора СГК, который устранит проблему.

    

Причина 2. Засорение отопительной системы

Если трубопровод не проверяют и не очищают вовремя, внутри может образоваться накипь или отложения слизи и грязи. Это затруднит циркуляцию горячей воды внутри батарей и ухудшит их теплоотдачу.

Скопление загрязнений внутри батареи
Скачать

Состояние труб внутри дома — зона ответственности УК. Вы имеете право спросить, в каком состоянии находятся внутридомовые коммуникации, как часто и какими способами проводят диагностику, профилактику.


Причина 3. Воздушная пробка во внутридомовой системе отопления 

Пробка появится, если вода в отопительную систему дома запущена резко или не сброшен воздух в верхних точках системы отопления (на последнем этаже или чердаке). Чем больше различных поворотов и изгибов в трубах внутри дома, тем медленнее нужно запускать воду.

В каждом доме есть тепловой пункт (абонентский ввод). Находясь там, специалист УК должен определить, завоздушен стояк или нет. При проверке и обнаружении воздушных пробок, специалист УК должен отрегулировать показатели, спустить воздух и заполнить систему теплоносителем заново.


Причина 4. Ремонт труб внутри дома

Несмотря на плановую чистку и замену участков трубопровода, возможны порывы. На их устранение управляющей компании нужно время. В такой ситуации, может быть прекращена подача тепла и/или горячей воды в квартиры.

Процесс замены участка трубопровода. Источник: poliplastic.ua
Скачать

Об этой причине жителям дома должна сообщить управляющая компания. Отключение горячей воды или отопления занимает в этом случае несколько часов. Плановый ремонт труб внутри дома  специалисты проведут в рабочее время, когда большинства жителей нет дома. Это позволит причинить меньше неудобств, чем ремонт в вечернее время или выходные дни.


Причина 5. Закрытые задвижки 

Если горячей воды и тепла недостает в нескольких подъездах или целом доме, есть вероятность, что закрыты задвижки. Они регулируют подачу горячей и холодной воды в дом. Их закрывают лишь в случае ремонта теплосети или по заявке управляющей компании. И не всегда открывают в срок.

Специалист СГК проверяет задвижки на центральном тепловом пункте
Скачать

В этом случае вам нужно убедиться, сколько жителей сидят без отопления (этаж, подъезд, дом). Задвижки, как и трубы внутри дома, находятся в зоне ответственности УК

Если задвижки открыты, а отопления нет во всем доме, нужно звонить в диспетчерскую теплосетевого подразделения СГК в Новосибирске по телефонам: 8 (383) 289-01-45 или 8(383) 289-01-47.

Специалист сообщит вам о состоянии трубопровода, который подведен к вашему дому, возможных авариях, продолжительности отключения и дальнейших действиях.  


Причина 6.

Аварийный ремонт теплосети

Аварийный ремонт тепловых сетей = отключения на 1–20 часов. Столько времени требуется для устранения дефекта или порыва на трубопроводе. 

В диспетчерскую теплосетевого подразделения поступает сигнал об аварии. Специалисты СГК оценивают ее масштаб и принимают решение о сроке и длительности отключения.

Они изолируют поврежденный участок с двух сторон — сливают воду и закрывают задвижки тепловых камер. Если дефект на трубопроводе серьезный и существует опасность разморозки системы отопления дома, они запитывают систему отопления дома от резервной схемы или обратного трубопровода. Далее непосредственно осуществляют ремонт.


Устранение аварии на улице Котовского


Скачать

Причина 7. Разворот системы отопления

Сначала тепло поступает в сады, школы, университеты и больницы. Потом — в жилые дома. Отопительная система внутри дома заполняется постепенно, то есть температура батарей во всем доме достигнет одинаковой температуры в течение 1–3 дней с момента подачи тепла. Это зависит от количества этажей и квартир в доме, а также от удаленности от ТЭЦ или котельной.

В этом случае, стоит понаблюдать за температурой в батареях пару часов. Если она постепенно растет, стоит просто подождать полного заполнения системы.

Если температура не меняется — звоните в управляющую компанию. Она сообщит о состоянии коммуникаций внутри дома и проведет их проверку.

Анатомия батарей
Скачать

В большинстве случаев жители могут сами определить причину снижения температуры в квартире по остывшей части батареи. Но за ее устранением нужно обратиться в управляющую компанию. Для этого необходимо написать заявление, в котором дать подробное описание проблемы с отоплением.


Тепловой инспектор СГК снимает показания со счетчиков учета
Скачать

Как мы можем помочь, если трубы внутри дома в порядке:

1. Проверить состояние оборудования и труб внутри ЦТП. Ведь в Центральном тепловом пункте происходит круговорот воды от ТЭЦ до дома.

2. Проверить режим потребления тепла по приборам учета, а также работу теплового узла.  

И выдать предписание управляющей компании. Если она не может устранить неполадки, подключаются специалисты новосибирского теплосетевого подразделения СГК.   

что делать, какие звуки могут издавать отопительные приборы

Работа центрального отопления для городских жителей практически незаметна. Зато малейшие отклонения от нормы могут вызвать панику.

Между тем правильно смонтированная система труб и батарей отопления работает незаметно и бесшумно. Возникновение посторонних звуков из отопительных элементов сигнализирует о появлении неисправности.

Какие звуки издают батареи

Условно шумы, раздающиеся из батареи, делят по характеру звучания на стуки, гул, щелчки, журчание.

Стуки

Стук раздается из батареи как из элемента системы с наибольшей плоской поверхностью. На самом деле источник звука находится в другом месте.

Основная причина возникновения стуков — неравномерность давления на различных участках трубопровода.

Под высоким давлением теплоноситель подается в систему, но, встречая на своем пути зауженные фрагменты, пытается их преодолеть. Отсюда и появляется стук.

Диаметр участка трубопровода может уменьшиться по нескольким причинам:

  • Отсутствует байпас — перемычка, соединяющая подводящую и отходящую трубы перед батареей. Многие жильцы проводят замену секций отопления, приглашая различных умельцев, или самостоятельно. Меняя стальные трубы на полипропилен, не всегда считают нужным устанавливать байпас. Установить перемычку можно только переделав новый участок.
  • Установлен отсекающий кран меньшего диаметра или его рабочий диаметр сузился из-за плохого качества горячей воды. Когда отсекающий кран используется для регулировки нагрева батареи, получается схожий эффект. В простейшем случае нужно открыть кран полностью. Если это не помогло, следует прочистить зазор в кране или установить кран, имеющий больший рабочий диаметр.
  • В батарее присутствуют воздушные карманы. Лишний воздух стравливается с помощью крана Маевского на торце батареи.
  • Проблема кроется в отопительном радиаторе — струйном насосе, повышающем давление. Неправильная работа элеватора может вызвать нестабильное давление теплоносителя во всем контуре. Сами жильцы устранить проблемы в элеваторе не могут, да и не имеют права. Обслуживанием общих отопительных узлов занимается управляющая компания. Звонок диспетчеру поможет решить проблему.

Важно! Все работы, связанные с заменой старых или установкой дополнительных элементов системы отопления, допускается проводить исключительно после слива из трубопровода всей жидкости. Сливать воду и затем снова заполнять систему разрешено только сотрудникам обслуживающей организации.

Гудение

Гул, иногда похожий на свист, может быть вызван несколькими причинами:

  • При прохождении воды под давлением через батарею образуются турбулентные завихрения из-за пузырьков воздуха. Признак завоздушенности — неравномерный нагрев секций. Устраняется удалением воздуха через кран Маевского.

Фото 1. Кран Маевского, позволяющий легко выпустить лишний воздух из системы отопления.

  • Слишком сильное давление после циркуляционного насоса в домах повышенной этажности, неправильная работа регулятора давления. Устраняется слесарем управляющей компании.
  • Увеличенная вибрация циркуляционного насоса передается через трубы в помещения квартир. Это вновь вина сотрудников управляющей компании, им и устранять проблему.
  • Сильная утечка теплоносителя в контуре отопления за пределами квартиры. При ее обнаружении следует обратиться в обслуживающую организацию.
  • Гул создают изношенные резиновые прокладки в запорной арматуре или в соединительных муфтах. Устранение дефекта производится за счет жильцов, если кран расположен в квартире, или сотрудником управляющей компании в местах подключения общих узлов теплового контура.

Щелчки

После замены радиатора иногда в батарее раздаются щелчки, похожие на выстрелы. Причина кроется в том, что металл трубы и радиатора имеет различную структуру и разный коэффициент теплового расширения.

При изменении температуры нагрева происходит микродеформация соединения двух металлов. К разрушению элементов это не приводит, но доставляет немало неприятных ощущений.

При обратном процессе — остывании ситуация в точности повторяется. Полностью устранить проблему не удастся, однако, можно уменьшить ее проявления. Для снижения неравномерности расширения металлов на трубы надевают теплоизолятор из пористого материала — мерелона.

Справка. Даже при использовании металлов с одинаковым тепловым расширением могут появляться подобные щелчки. Это последствия неправильного монтажа элементов системы отопления.

Деформация при изменении температуры происходит в поперечном направлении относительно труб или батареи в комплексе. Когда две трубы стояка расположены слишком близко друг к другу почти соприкасаясь, деформация вызывает их соударение, сопровождающееся щелчком.

Вам также будет интересно:

Журчание

Странный звук, похожий на журчание появляется в системе труб по причине присутствия в теплоносителе посторонних твердых примесей. Задевая стенки труб, этот мусор издает шуршащий звук, который воспринимают как журчание.

Фото 2. Скопление грязи в батареях. Из-за этого в системе отопления возникают звуки в виде журчания.

Устранить дефект можно только полной заменой теплоносителя в контуре с одновременной прочисткой системы отопления. В течение отопительного сезона такой процесс делать нельзя по причине его большой длительности. Никто не позволит приостанавливать теплоснабжение зимой при отсутствии аварийной ситуации.

Внимание! Не являясь специалистом по отопительным системам, нельзя вмешиваться в их работу. Неправильные действия могут повлечь за собой серьезные проблемы.

Источники шумов

Хотя посторонние звуки раздаются чаще всего из радиаторов, источниками посторонних звуков могут быть не только батареи. Вероятные места возникновения шумов:

  • трубы подводки;
  • стояки отопления;
  • кронштейны и другие крепления;
  • циркуляционные насосы;
  • отопительные котлы.

Трубы, идущие от стояков к батареям, стучат и щелкают, если они соприкасаются с другими металлическими деталями или с поверхностью стены. При неправильном радиусе изгиба трубы в ней появляются шумы из-за высокого давления в системе.

Стояки за годы эксплуатации накапливают на внутренней поверхности отложения, уменьшающие эффективный диаметр трубопровода. Это тоже вызывает шум в трубах.

Кронштейны крепления батарей и труб должны всего лишь поддерживать конструкции. Притягивающее усилие создает дополнительную деформацию элементов, отсюда и появляются щелчки.

В домах повышенной этажности для увеличения давления в контуре используют циркуляционные насосы. Вибрация из-за ошибочной установки электродвигателя насоса передается по трубам в квартиры. Чрезмерное давление вследствие неправильной регулировки работы насоса провоцирует шумы.

Функционирование отопительных котлов в централизованных котельных не доставляет неприятностей в виде шумов. Индивидуальные котлы, расположенные в квартирах, в некоторых случаях издают звуки вибрации кипящей воды или встроенных насосов.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о возможных причинах шума в батареях, предлагаются варианты решения проблемы.

Что делать, если шумят батареи отопления?

Услышав странные звуки от батареи, можно самостоятельно произвести несложные манипуляции. Первым делом, проконтролируйте, как работает отсекающий кран, повернув его несколько раз из одного крайнего положения в другое и обратно. Затрудненное вращение запорной арматуры сигнализирует о ее неправильной работе. Хороший результат дает замена резиновой прокладки в кране.

Далее проводят тщательный осмотр труб и радиаторов. Возможно, обнаружится фрагмент с более низкой температурой, чем соседние участки.

Между соприкасающимися трубами или радиатором и его креплением имеет смысл проложить резиновые вкладыши. Это позволит исключить причину стука и щелчков.

Если шумы не прекратятся, следует обратиться за помощью к специалисту управляющей компании. Не стоит пытаться вмешиваться в работу всей отопительной системы, этим можно навредить и себе, и соседям.

Новая термальная батарея может изменить правила игры для хранения возобновляемой энергии

Новая батарея тепловой энергии аккумулирует тепло от возобновляемых источников энергии.

Adobe Photo Stock — loveday12

Компания из Южной Австралии представила первое в мире действующее устройство тепловой энергии (TED). Создатели TED сообщают, что батарея может хранить возобновляемую энергию, имеет большую емкость, чем традиционные батареи, и полностью пригодна для вторичной переработки.

Термобатарея по своим функциональным возможностям аналогична литий-ионным и свинцово-кислотным батареям; он может принимать любую форму электрического входа и создавать переменный ток (AC) или постоянный ток (DC).

В отличие от существующих аккумуляторов, он может заряжаться и разряжаться одновременно, по словам Сергея Бондаренко, генерального директора CCT Energy Storage. И вместо того, чтобы накапливать электрический заряд, он преобразует входную электрическую энергию в тепло.

«Это устройство, которое принимает любую форму электрического входа на входе и преобразует его в тепловую энергию», — объясняет он.«Мы используем кремний в качестве материала с фазовым переходом, расплавляем его и храним от него тепло».

Емкость термоаккумулятора в 12 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, и он может хранить в пять-шесть раз больше энергии, чем литий-ионный. «Поэтому объем памяти значительно выше, чем у традиционных аккумуляторных накопителей на рынке», — говорит Бондаренко.

Признавая, что у всех технологий есть свои проблемы, Бондаренко по-прежнему считает, что у них есть конкурентное преимущество.Их термобатареи значительно дешевле свинцово-кислотных и литий-ионных.

По его оценкам, срок службы батареи составит не менее 20 лет, что им еще предстоит проверить. Важно, объясняет Бондаренко, кремниевый материал с фазовым переходом не теряет своих характеристик, поэтому он может прослужить еще дольше.

Когда срок службы батареи подходит к концу, ее можно утилизировать, не оставляя вредных химических веществ в окружающей среде.

Доктор Маникам Минакши, эксперт по материалам для хранения энергии в Университете Мердока в Западной Австралии, работает с ионно-литиевыми батареями, которые хранят энергию в химическом веществе.

Минакши признает, что, несмотря на достоинства и недостатки всех накопителей энергии, термальные батареи имеют более длительный срок службы и более высокую емкость, чем литий-ионные.

«Солнечная энергия является наиболее распространенной возобновляемой энергией, — добавляет он, — и любая избыточная энергия может храниться в виде тепловой энергии и высвобождаться при необходимости».

Комментируя новую батарею, он говорит: «Это новая находка, обеспечивающая альтернативный путь разумного хранения возобновляемой энергии.

Прототип

TED был впервые задуман в 2011 году группой ученых и инженеров. В настоящее время компания работает с исследователями из Университета Южной Австралии, чтобы снизить температуру плавления кремниевой подложки, что еще больше снизит конечную стоимость батареи.

«Это отличное сотрудничество», — говорит Бондаренко, добавляя, что две группы учатся друг у друга. Университетские исследователи довели материал с фазовым переходом до 900 градусов по Цельсию, в то время как команда CCT довела кремний до 1600 градусов (2912 градусов по Фаренгейту).

Эндрю Робинсон, генеральный директор CCT Energy Storage, с устройством тепловой энергии (TED)

Аккумулятор энергии CCT

Следующий шаг — запуск прототипа в поле. Технология масштабируема, поэтому имеет большой потенциал для крупномасштабного хранения энергии. Начнем с того, что компания нацелена на «легко висящие плоды» — телекоммуникации и замену дизельного топлива.

Они заключили принципиальное соглашение с крупным владельцем активов в телекоммуникационной отрасли Австралии, имеющим присутствие в Новой Зеландии и США.S. Аккумулятор начнет работать в неизвестном месте в течение следующего месяца или около того.

Они также сотрудничают с MIBA Solutions в Европе. У MIBA есть несколько экологически чистых продуктов, в том числе усовершенствованный датчик зеркал, который концентрирует солнечное тепло с помощью зеркал.

Устройство занимает только круг диаметром 8 метров, что значительно уменьшает занимаемую площадь, необходимую для типичного фотогальванического объекта. Кроме того, он более эффективен, он может вращаться, следуя за солнцем, и переворачиваться вверх дном, чтобы не собирать пыль.

Вырабатываемое им тепло может быть напрямую преобразовано в TED. «Так что это партнерство, заключенное на небесах», — говорит Бондаренко. «Решение по совокупным сквозным затратам на самом деле очень хорошее».

Обе компании представят общий экспонат на конференции по возобновляемым источникам энергии и хранению энергии, которая пройдет в Риме в конце мая.

CCT Energy Storage подписала соглашение, дающее MIBA Solutions эксклюзивные права на производство, создание и распространение тепловой батареи в Дании, Швеции и Нидерландах.

Бондаренко также планирует использовать совместную технологию, чтобы помочь отдаленным населенным пунктам избавиться от зависимости от дизельных генераторов. Чтобы проверить это, они рассматривают проект, который поможет изолированному сообществу на северо-западе Австралии выйти из сети.

Кроме того, они собираются подписать лицензию на распространение с крупным проектом экожилья в Великобритании, чтобы внести свой вклад в достижение целей устойчивого развития вне сети.

«Они используют энергию возобновляемых источников энергии для сообществ», — объясняет Бондаренко.«А ту энергию, которую они не используют, они сами возвращают в сеть или продают другим. Таким образом, сообщества будут в основном использовать аккумуляторную батарею».

Бондаренко говорит, что он в восторге от возможностей. «Это действительно меняет мир».

Раскрытие информации: Натали является внештатным старшим научным сотрудником Университета Южной Австралии. Она обнаружила их связь с CCT Energy Storage во время интервью с Сержем Бондаренко и не имеет отношения к команде или проекту .

Тепловая батарея для дома

  1. Группа
  2. Области внимания
  3. Экономика замкнутого цикла и окружающая среда
  4. Дорожные карты
  5. Устойчивая химическая промышленность
  6. Тепловая батарея для дома

Глобальный спрос на энергию со стороны промышленно развитой экономики, основанной на ископаемом топливе, продолжает расти.И это в то время, когда достигнут огромный прогресс в разработке и использовании новых источников энергии и энергосберегающих технологий. Но у этого прогресса есть свои проблемы: что, если погода не благоприятствует и вы не можете производить достаточно энергии? Подумайте о производстве солнечной энергии в дождливые дни или энергии ветра в безветренные дни. И куда вы деваете избыток выработанной энергии, чтобы потом использовать ее в такие дни?

Загрузите информационный документ Tech5Climate

Скачать

Аккумулятор тепла в соли

Эта энергия, которая вырабатывается в благоприятные дни, может храниться двумя способами: преобразовываться в электричество или сохраняться в виде тепла, для чего в тепловой батарее используется гидрат соли. Этот метод позволяет каждому дому или блоку домов эффективно накапливать тепло рядом с пользователем.
ТНО и ТУ/э разработали принципиально новый принцип устройства и прорывной материал, в котором сохраняется тепло. Вместе они образуют тепловую батарею. Он настолько мал, что вписывается в ограниченное пространство, доступное в большинстве домов. Материал прорыва представляет собой солевой композит с K2CO3 (карбонат калия) в качестве основного материала.

Это первая настоящая тепловая батарея для дома: компактная, без потерь, стабильная и доступная.


Устойчивое решение и обзор преимуществ

В обществе, которое требует энергосберегающих технологий, тепловая батарея для дома является продуктом устойчивого будущего. Вот преимущества:
1. Характеристики материала стабильны; материал имеет минимальный ожидаемый срок службы > 20 лет при ежемесячной зарядке/разрядке.
2. Это компактное решение; из-за размера холодильника он обеспечивает достаточно тепла для средней семьи, чтобы принимать душ в течение 2 недель. Таким образом, плотность энергии системы по крайней мере в 10 раз больше, чем у накопителей воды, а также намного превышает плотность энергии современных электрических бытовых батарей.
3. Это доступное решение, стоимость которого во много раз ниже стоимости накопителя электроэнергии, и оно подходит для дома.

Партнеры

Тепловая батарея для дома имеет рыночный потенциал в 7 миллионов домов только в Нидерландах и даже 60 миллионов, если мы посмотрим на весь ЕС.Вместе с консорциумом TNO и TU/e ​​мы занимаем ведущие позиции в мире в области знаний в Нидерландах, что открывает возможности для промышленности:
1. Гидраты соли: совершенно новый рынок значительных размеров для гидратов соли (например, химическая промышленность). Эту соль уже можно найти во многих других областях, в том числе в продуктах питания. Применение в компактном аккумулировании тепла является новым.
2. Производство: нидерландский сектор установки может извлечь выгоду из нового устройства и имеет сильную международную позицию.

Что касается пункта 1, мы сейчас работаем с сильными промышленными партнерами, включая Caldic.

Мы должны и хотим ускорить процесс вывода этого продукта на рынок. Мы хотели бы связаться с заинтересованными инвесторами и компаниями по этому поводу. Почта Олафа Адана.

Инвестиции в тепловую батарею

Станьте партнером, чтобы ускорить энергетический переход

Связаться с нами

Подробнее о


Принцип термохимии

В тепловой батарее используется так называемый термохимический принцип.Тепловой аккумулятор для дома основан на двух компонентах: воде и гидрате соли. Как только добавляются водяной пар и соль, вода связывается с солью, и соль переходит в новую кристаллическую форму. Эта реакция с выделением тепла обратима. Когда добавляется тепло для отделения воды от нового кристалла, снова получаются два исходных компонента. На самом деле запасается именно это тепло, и пока эти две составляющие разделены, накопленное тепло сохраняется. Это делает процесс без потери тепла, что, в свою очередь, является необходимым условием для длительного хранения тепла.Таким образом, большое количество тепла может быть сохранено в небольшом объеме. Значительно больше, чем в воде, и значительно больше, чем в так называемых фазово-переходных материалах.

Это не делает его пригодным для использования в качестве материала для хранения. Входящее и выходящее тепло и, следовательно, входящий и выходящий водяной пар вызывают значительное изменение объема кристалла. Частица соли затем угрожает потерять свою связность, разорваться, распасться или иным образом. Мы решили эту проблему, разработав стабильный солевой композит, который может продолжать выполнять свою функцию.

Недавно разработанный принцип устройства полностью использует потенциал солевого композита; так называемый принцип замкнутого цикла. Само устройство остается компактным по размеру и доступно по цене. Уникальной особенностью тепловой батареи для дома является то, что это гениальная технология, которая работает с использованием всего четырех компонентов. Эта простота является важной отправной точкой для того, чтобы сохранить ее дешевой, а также для обеспечения быстрой разработки продукта и, таким образом, выхода на рынок в краткосрочной перспективе.

Срок службы и использование

Теперь реакция стабильна. Тесты показывают, что аккумулятор можно заряжать и разряжать в течение длительного времени без потери энергии. Это означает, что срок службы тепловой батареи составляет 20 лет при полной зарядке и разрядке один раз в месяц. Систему можно заряжать либо за счет тепла, либо за счет электричества, в сочетании с тепловым насосом или без него. Мы предполагаем, что электрические тепловые насосы будут лучше работать в моменты низкой энергии, а солнечные коллекторы будут давать более высокую отдачу.В целом, существует значительный потенциал для поглощения пиковых нагрузок от энергосистемы.

Ученые Национальной лаборатории Ок-Риджа создают геотермальную батарею для домов

Ученые Ок-Риджа создают энергосберегающую геотермальную батарею

Ученые разработали геотермальные «батареи», которые фактически используют и сохраняют тепловую энергию Земли для обеспечения отопления, охлаждения и горячего водоснабжения .

Анджела М. Госнелл, Knoxville News Sentinel

Современное сочетание старых технологий, сокращающих счета за электроэнергию в домах, может полностью изменить дома в будущем, и эта система была создана в собственной Окриджской национальной лаборатории Восточного Теннесси.

Ученые разработали прототип геотермальных «батарей», которые, в отличие от обычных батарей, используют и сохраняют тепловую энергию Земли для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения.

Действительно привлекательная сторона? В отличие от печей, работающих на природном газе или жидком топливе, здесь нет выбросов и бытовых загрязнителей, таких как угарный газ.

«Это не мелочь», — сказал Боб Вайман, соучредитель компании Dandelion, занимающейся домашним геотермальным отоплением. «Это то, что вы можете увидеть установленным в десятках миллионов домов по всей стране.

Геотермальная батарея — это устройство, которое использует резервуары для воды, окружающее тепло Земли и тепловые насосы (такие, как те, которые вы можете найти в холодильнике) для поддержания резервуара с горячей или холодной водой, который можно использовать для нагрева или охлаждения дом. Используя и сохраняя тепло Земли, геотермальная батарея может работать с высокой эффективностью независимо от погоды.

«Я не знаю, посещали ли вы когда-нибудь пещеру Руби-Фолс или Мамонтову пещеру, — сказал автор исследования Сяобин Лю, — если вы идете туда летом, вы сразу чувствуете, что очень холодно.Зимой тепло».

Это потому, что температура под землей довольно постоянна. В течение дня большая часть солнечной энергии поглощается землей. Почва удерживает тепло лучше воздуха и медленно отдает эту энергию ночью. Это позволяет поддерживать стабильную температуру под землей круглый год.

В Теннесси примерно от 50 до 60 градусов по Фаренгейту на глубине 10 футов. Прототип Лю позволяет зданиям использовать это тепло для поддержания постоянной внутренней температуры.

«Летом можно отводить тепло из дома в землю.Зимой вы можете привлечь тепло из почвы и поднять температуру [внутри]», — объяснил Лю.

Если это звучит знакомо, значит, так оно и есть. На рынке доступна версия грунтовых теплообменников для установки, хотя и по значительной цене.

«Дело не в стоимости материала, а в стоимости бурения до дома», — сказал Боб Уайман. Он пояснил, что для большинства наземных теплообменников требуется специальное оборудование для просверливания отверстий под подземные трубы.Эти трубы глубокие, до 300 футов, чтобы получить достаточную площадь поверхности, чтобы позволить воде или воздуху стать температурой земли.

Но геотермальное устройство Лю делает несколько вещей по-другому. Во-первых, в нем используется неглубокое отверстие, что существенно сокращает дорогостоящий процесс бурения или копания. Во-вторых, устройство использует «тепловой насос», устройство, подобное тому, что есть в вашем холодильнике или кондиционере, для подачи энергии нагрева или охлаждения в воду для хранения. Насос активен, когда возобновляемых источников энергии много, а электроэнергия дешевая.

В-третьих, и это наиболее важно, эта конструкция позволяет домашним энергетическим системам накапливать дополнительное тепло во внутреннем резервуаре, в состав которого входит «материал с фазовым переходом», повышающий теплоемкость резервуара. Переход из твердого состояния в жидкое требует гораздо больше энергии, чем простое повышение или понижение температуры. Материалы с фазовым переходом можно настроить так, чтобы они поглощали больше тепла при определенных температурах.

«Если вы правильно выбираете температуру (фазового перехода), это значительно увеличивает БТЕ, которые вы можете хранить в устройстве», — сказал Вайман.

В резервуаре объемом 1000 галлонов с материалом с фазовым переходом вы потенциально можете хранить столько же тепловой энергии, сколько 124 000 галлонов воды, объяснил Вайман. Тепловой насос может хранить в батарее больше энергии, чем могла бы хранить вода. А поскольку Земля имеет более постоянную температуру, чем наружный воздух, тепловой насос работает гораздо менее усердно, потребляя энергию в аккумуляторе.

Материалы с фазовым переходом используются уже не менее десяти лет в самых разных областях, от медицины до домашнего климат-контроля.

«Ни одна из этих технологий сама по себе не является новой, — сказал Сунил Мехендейл, доцент кафедры машиностроения в Мичиганском технологическом институте. «Но объединение всех этих технологий вместе в одной структуре — вот что приносит новизну».

«Мне бы очень хотелось посмотреть, как полномасштабное устройство соотносится с современными технологиями», — добавил Мехендейл.

Первоначальные результаты Лю были многообещающими. Но до дома еще далеко. Полномасштабные испытания находятся только в стадии планирования.Если это сработает, как прогнозируется, то отопление и охлаждение дома станут намного лучше для вашего кошелька, климата и вашего здоровья.

«Подобная работа жизненно важна для будущего благополучия нашего общества, — сказал Вайман. — Это действительно первоочередная задача создания мира, в котором мы хотим, чтобы жили наши внуки».

Хранение тепловой энергии может сыграть важную роль Роль в обезуглероживании зданий

Исследователи из лаборатории Беркли сообщили о прорыве в материалах с фазовым переходом, который повысит доступность хранения тепловой энергии.Материалы с фазовым переходом могут быть добавлены внутрь стен и автоматически поддерживать прохладу или тепло в здании в зависимости от температуры окружающей среды. (Источник: Дженни Насс/Лаборатория Беркли)

Может ли бак со льдом или горячей водой быть батареей? Да! Если батарея — это устройство для хранения энергии, то хранение горячей или холодной воды для питания системы отопления или кондиционирования воздуха в здании — это другой тип хранения энергии. Эта технология, известная как аккумулирование тепловой энергии, существует уже давно, но ее часто упускают из виду.Теперь ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) прилагают согласованные усилия, чтобы вывести накопление тепловой энергии на новый уровень.

Чтобы преодолеть некоторые ограничения традиционных накопителей тепловой энергии на водной основе, ученые лаборатории Беркли изучают разработку материалов и систем следующего поколения, которые будут использоваться в качестве теплоносителя или охлаждающей среды. Они также создают основу для анализа затрат, а также инструмент для сравнения экономии затрат. В серии статей, опубликованных в этом году, исследователи лаборатории Беркли сообщили о важных достижениях в каждой из этих областей.

«Обезуглероживание зданий, особенно для отопления, очень сложно», — сказал Рави Прашер, заместитель директора лаборатории энергетических технологий Berkeley Lab. «Но если вы храните энергию в форме конечного использования, то есть тепла, а не в форме энергоснабжения, то есть электричества, экономия затрат может быть очень убедительной. И теперь с разработанной нами структурой мы сможем взвесить затраты на хранение тепловой энергии по сравнению с хранением электроэнергии, например, с литиевыми батареями, что было невозможно до сих пор.

В Соединенных Штатах на здания приходится 40% общего потребления энергии. Из них почти половина идет на тепловые нагрузки, которые включают в себя отопление и охлаждение помещений, а также нагрев и охлаждение воды. Другими словами, пятая часть всей производимой энергии идет на тепловые нагрузки в зданиях. Ожидается, что к 2050 году спрос на электроэнергию от тепловых нагрузок резко возрастет, поскольку природный газ будет постепенно сокращаться, а отопление все чаще будет осуществляться за счет электричества.

«Если мы используем аккумулирование тепловой энергии, в котором сырье более обильное для удовлетворения потребности в тепловых нагрузках, это частично ослабит потребность в электрохимическом аккумулировании и высвободит батареи для использования там, где аккумулирование тепловой энергии не может быть использовано, — сказал Суманджит Каур, руководитель группы тепловой энергии Berkeley Lab.

Ученые из лаборатории Беркли Рави Прашер (слева) и Суманджит Каур возглавляют усилия по разработке накопителей тепловой энергии для обезуглероживания зданий. (Источник: Тор Свифт/Лаборатория Беркли)

Жизнеспособная и экономичная альтернатива батареям

По мере того, как наше общество продолжает электрифицироваться, потребность в батареях для хранения энергии, по прогнозам, будет огромной, достигнув примерно от 2 до 10 тераватт-часов (ТВтч) ежегодного производства батарей к 2030 году по сравнению с менее чем 0,5 ТВтч сегодня. Поскольку в обозримом будущем литий-ионный аккумулятор станет доминирующей технологией хранения, ключевым ограничением является ограниченная доступность сырья, включая литий, кобальт и никель, которые являются основными компонентами современных литиевых аккумуляторов.Хотя лаборатория Беркли активно работает над устранением этого ограничения, также необходимы альтернативные формы хранения энергии.

«Сейчас литиевые батареи сталкиваются с огромным давлением с точки зрения поставок сырья, — сказал Прашер. «Мы считаем, что хранение тепловой энергии может быть жизнеспособной, устойчивой и рентабельной альтернативой другим формам хранения энергии».

Аккумуляторы тепловой энергии могут быть развернуты в различных масштабах, в том числе в отдельных зданиях — например, в вашем доме, офисе или на заводе — или на районном или региональном уровне.В то время как в наиболее распространенной форме тепловой энергии используются большие резервуары с горячей или холодной водой, существуют и другие типы так называемого аккумулирования явного тепла, например, использование песка или камней для хранения тепловой энергии. Однако эти подходы требуют большого пространства, что ограничивает их пригодность для проживания.

Из жидкого состояния в твердое и обратно

Чтобы обойти это ограничение, ученые разработали высокотехнологичные материалы для хранения тепловой энергии. Например, материалы с фазовым переходом поглощают и выделяют энергию при переходе между фазами, например, из жидкого в твердое и обратно.

Материалы с фазовым переходом имеют ряд потенциальных применений, включая терморегулирование батарей (чтобы они не перегревались или не переохлаждались), усовершенствованный текстиль (подумайте об одежде, которая может автоматически согревать или охлаждать вас, тем самым обеспечивая тепловой комфорт во время работы). снижение энергопотребления зданий) и сухое охлаждение электростанций (для экономии воды). В зданиях материалы с фазовым переходом могут быть добавлены к стенам, действуя как тепловая батарея для здания. Когда температура окружающей среды поднимается выше точки плавления материала, материал меняет фазу и поглощает тепло, тем самым охлаждая здание.И наоборот, когда температура падает ниже точки плавления, материал меняет фазу и выделяет тепло.

Однако одна проблема с материалами с фазовым переходом заключается в том, что они обычно работают только в одном диапазоне температур. Это означает, что для лета и зимы потребуются два разных материала, что увеличивает стоимость. Лаборатория Беркли решила решить эту проблему и добиться так называемой «динамической настраиваемости» температуры перехода.

Показаны два разных способа интеграции аккумулирования тепловой энергии в зданиях.Термическая батарея (питание от материала с фазовым переходом) может быть подключена к тепловому насосу здания или традиционной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (слева), или материал с фазовым переходом может быть встроен внутрь стен. (Источник: лаборатория Беркли)

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Cell Reports Physical Science, исследователи первыми достигли динамической перестраиваемости материала с фазовым переходом. В их революционном методе используются ионы и уникальный материал с фазовым переходом, который сочетает в себе накопление тепловой энергии с накоплением электрической энергии, поэтому он может хранить и поставлять как тепло, так и электричество.

«Эта новая технология действительно уникальна, потому что она объединяет тепловую и электрическую энергию в одном устройстве», — сказал руководитель группы Applied Energy Materials Гао Лю, соавтор исследования. «Он функционирует как тепловая и электрическая батарея. Более того, эта возможность увеличивает потенциал накопления тепла благодаря возможности регулировать температуру плавления материала в зависимости от различных температур окружающей среды. Это значительно увеличит использование материалов с фазовым переходом.

Каур, также соавтор статьи, добавил: «В целом это помогает снизить стоимость хранения, поскольку теперь один и тот же материал можно использовать круглый год, а не только полгода».

В крупномасштабном строительстве эта комбинированная способность аккумулировать тепловую и электрическую энергию позволила бы материалу накапливать избыточную электроэнергию, вырабатываемую локальными солнечными или ветровыми установками, для удовлетворения как тепловых (нагрев и охлаждение), так и электрических потребностей.

Развитие фундаментальной науки о материалах с фазовым переходом

Еще одно исследование лаборатории Беркли, проведенное ранее в этом году, касалось проблемы переохлаждения, которое не является сверххолодным в некоторых материалах с фазовым переходом, потому что делает материал непредсказуемым, поскольку он не может каждый раз менять фазу при одной и той же температуре. Под руководством ассистента аспиранта лаборатории Беркли и аспиранта Калифорнийского университета в Беркли Дрю Лилли исследование, опубликованное в журнале Applied Energy, стало первой демонстрацией методологии количественного прогнозирования характеристик переохлаждения материала.

Третье исследование лаборатории Беркли, опубликованное в журнале Applied Physics Letters в этом году, описывает способ развития понимания фазового перехода на атомном и молекулярном уровне, что имеет решающее значение для разработки новых материалов с фазовым переходом.

«До сих пор большинство фундаментальных исследований, связанных с физикой фазового перехода, носили вычислительный характер, но мы разработали простую методологию для прогнозирования плотности энергии материалов с фазовым переходом», — сказал Прашер.«Эти исследования являются важными шагами, которые открывают путь к более широкому использованию материалов с фазовым переходом».

Яблоки к яблокам

В четвертом исследовании, только что опубликованном в журнале Energy & Environmental Science, разрабатывается схема, которая позволит проводить прямое сравнение стоимости аккумуляторов и систем хранения тепловой энергии, что до сих пор было невозможно.

«Это действительно хорошая платформа для сравнения — яблоки с яблоками — аккумуляторы и тепловые накопители, — сказал Каур. «Если бы кто-нибудь приходил ко мне и спрашивал: «Должен ли я установить Powerwall (система литиевых батарей Tesla для хранения солнечной энергии) или накопитель тепловой энергии», у меня не было возможности их сравнить.Эта структура дает людям возможность понять стоимость хранения на протяжении многих лет».

Структура, разработанная исследователями из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и Окриджской национальной лаборатории, учитывает затраты на протяжении всего срока службы. Например, тепловые системы имеют более низкие капитальные затраты на установку, а срок службы тепловых систем обычно составляет от 15 до 20 лет, тогда как батареи обычно необходимо заменять через восемь лет.

Инструмент моделирования для развертывания накопителей тепловой энергии в системах отопления, вентиляции и кондиционирования зданий

Наконец, исследование с исследователями из Калифорнийского университета в Дэвисе и Калифорнийском университете в Беркли продемонстрировало технико-экономическую осуществимость развертывания систем ОВКВ с аккумулированием тепловой энергии на основе материалов с фазовым переходом. Сначала команда разработала имитационные модели и инструменты, необходимые для оценки экономии энергии, снижения пиковой нагрузки и стоимости такой системы. Инструмент, который будет доступен для общественности, позволит исследователям и строителям сравнить системную экономику систем ОВКВ с аккумулированием тепловой энергии с полностью электрическими системами ОВКВ с электрохимическим аккумулированием и без него.

«Эти инструменты открывают беспрецедентную возможность изучить экономические аспекты реальных приложений систем отопления, вентиляции и кондиционирования, интегрированных в системы хранения тепловой энергии, — сказал руководитель проекта Berkeley Lab Спенсер Даттон.«Интеграция аккумулирования тепловой энергии позволяет нам значительно снизить мощность и, следовательно, стоимость теплового насоса, что является важным фактором снижения стоимости жизненного цикла».

Затем группа приступила к разработке «готового к эксплуатации» прототипа системы ОВКВ для небольших коммерческих зданий, в которой использовались как холодные, так и горячие тепловые батареи на основе материалов с фазовым переходом. Такая система отключает как охлаждение, так и отопление от электрической сети. Наконец, команда проводит полевые демонстрации в масштабах жилых домов, уделяя особое внимание электрификации домов и переносу нагрузки на отопление и горячее водоснабжение.

«Если подумать о том, как энергия потребляется во всем мире, люди думают, что она потребляется в виде электричества, но на самом деле в основном она потребляется в виде тепла», — сказал Ноэль Бахтян, исполнительный директор Центра хранения энергии Berkeley Lab. «Если вы хотите обезуглероживать мир, вам нужно обезуглероживать здания и промышленность. Это означает, что вам нужно обезуглероживать тепло. Существенную роль здесь может сыграть хранение тепловой энергии».

Исследование проводилось при поддержке Управления технологий зданий Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.

# # #

Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли, основанная в 1931 году на убеждении, что самые большие научные проблемы лучше всего решаются командами, и ее ученые были отмечены 14 Нобелевскими премиями. Сегодня исследователи из лаборатории Беркли разрабатывают устойчивые энергетические и экологические решения, создают новые полезные материалы, расширяют границы вычислительной техники и исследуют тайны жизни, материи и Вселенной. Ученые со всего мира полагаются на оборудование лаборатории для своих собственных научных открытий.Лаборатория Беркли — это многопрофильная национальная лаборатория, управляемая Калифорнийским университетом для Управления науки Министерства энергетики США.

Управление науки Министерства энергетики США является крупнейшим сторонником фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и ​​работает над решением некоторых из самых насущных проблем нашего времени. Для получения дополнительной информации посетите сайт energy.gov/science.

– Киран Джулин участвовала в написании этой статьи.

Дополнительная информация:

Чтобы найти решения и партнерские отношения для решения конкретных проблем будущего хранения энергии в Америке, лаборатория Беркли созывает национальный саммит по хранению энергии. Национальный саммит по хранению энергии под названием Jumpstarting America’s Energy Storage Future будет открыт для публики и состоится 8–9 марта 2022 года.

Водонагреватель как сетевая батарея, версия 2.0

Бытовой электрический водонагреватель, который долгое время был тихим партнером в программах реагирования на спрос на коммунальные услуги, претерпевает ряд изменений, которые могут превратить его в инструмент, способный справиться с проблемами, возникающими на краю энергосистемы.

Часть этой работы включает в себя передовые пилотные проекты, направленные на создание виртуальных батарей из тысяч водонагревателей, связанных вместе в быстро реагирующих системах управления, реагирующих на электроэнергию.Хорошими примерами такого подхода являются канадский проект PowerShift Atlantic или поддерживаемый Министерством энергетики США демонстрационный проект Pacific Northwest.

Или это может быть простой редизайн стоимостью около 20 долларов на дополнительные детали, направленный на превращение классического резервуара для горячей воды с электрическим сопротивлением в «прорывную технологию нагрева воды с интерактивной сетью переменной емкости».

Вот как Sequentric Energy Systems описывает свой последний вклад в формирующуюся концепцию водонагревателя как ресурса интеллектуальной сети.На прошлой неделе стартап из Атланты получил патент США на свою технологию. На этой неделе на Форуме горячей воды ACEE — целой конференции, посвященной эффективным способам нагрева воды — Sequentric объявила о своем первом партнере-производителе, Vaughn Thermal Corp. из Массачусетса, который планирует начать производство блоков для покупателей коммунальных услуг.

Итак, в чем заключается большой прорыв? По словам генерального директора Sequentric Даниэля Флора, это не более чем использование того, как горячая вода поднимается, а холодная опускается в баке нагревателя.Большинство водонагревателей нагревают весь резервуар с водой, оставляя мало места для маневра в том, как часто коммунальные службы могут включать или выключать их, не влияя на температуру, раздражая клиентов и делая их неприемлемыми для массового использования.

Но добавление дополнительного нагревательного элемента в нижней части бака, где находится холодная вода, позволяет коммунальным службам включать и выключать его по желанию, оставляя горячую воду в верхней части бака при стабильной температуре, сказал он. .

По его словам, это решает четыре ключевые проблемы: «Как мы даем коммунальным предприятиям время, как мы обеспечиваем их безопасность, как мы сохраняем воду горячей и как мы делаем это простым?»

Эти проблемы ограничивают сегодняшние программы реагирования на спрос на водонагреватели.Традиционные водонагреватели имеют довольно строгие ограничения на то, как часто их можно выключать и как долго, прежде чем вода станет достаточно холодной, чтобы домовладельцы заметили это. Аналогичным образом, программы, использующие водонагреватели для поглощения избыточной энергии — например, для использования энергии ветра, которая в противном случае была бы сокращена из-за отсутствия спроса, — могут только увеличить тепло до того, как оно станет опасно горячим, угрожая безопасность домовладельца и целостность самого водонагревателя.

Этот новый дизайн, напротив, позволяет коммунальным предприятиям «расширять пропускную способность — и использовать более 100 процентов времени», — сказал Флор. Вот диаграмма, иллюстрирующая, как коммунальное предприятие, использующее один из водонагревателей Sequentric, может использовать этот нижний нагревательный элемент таким образом, чтобы вызывать значительные подъемы и опускания в нижней, более холодной части резервуара, сохраняя при этом стабильную температуру воды в верхней части резервуара. :

От поддержки сети в режиме реального времени до долгосрочного хранения энергии ветра

Что можно сделать с водонагревателем, управляемым коммунальным предприятием, с таким диапазоном и гибкостью? Новый пилотный проект, проводимый Battelle, некоммерческой организацией из Колумбуса, штат Огайо, которая управляет лабораториями Министерства энергетики США, включая Тихоокеанскую северо-западную национальную лабораторию, и среднеатлантическим оператором сети PJM, проверяет одну возможность: превратить водонагреватели, разбросанные по нескольким коммерческим городкам, во вторые. посекундная частотная регулировка реактивных нагрузок.

«Часть проблемы регулирования частоты заключается в том, чтобы подтвердить PJM, что вы сделали то, о чем вас просили», — сказал Джейсон Блэк, руководитель исследований в области энергетики и окружающей среды в Battelle. «Особенно, когда у вас есть 1000 водонагревателей, и [PJM] говорит: «Дайте мне 30 киловатт», что соответствует примерно пяти или шести водонагревателям.

«У нас есть запатентованная методология, которую мы патентуем [относящаяся к тому], как мы можем очень прозрачно показать PJM, что мы делаем, объявив график для каждого из отдельных водонагревателей», — сказал он.В то время как Battelle прямо сейчас модернизирует существующие водонагреватели с помощью контроллера нагрузки Sequentric, он также протестировал новую конструкцию компании, которая может «обеспечить дополнительный, более детальный контроль и обеспечить дополнительные возможности хранения по сравнению с традиционным водонагревателем», сказал он.

По словам Флора, эта емкость хранилища имеет решающее значение для балансировки 24-часовых колебаний спроса и предложения в сети. Например, водонагреватели можно регулировать так, чтобы вода на дне баков медленно остывает, чтобы «в полночь у нас была относительно небольшая мощность», достаточная для удовлетворения потребностей домохозяйства в горячей воде.Затем, в течение ночи, «когда ветер заведется, до семи утра, зарядите его», подогрев всю воду в баке.

Затем, когда наступает утренний пик спроса на электроэнергию, водонагреватель может быть почти полностью отключен, чтобы использовать накопленный объем горячей воды. С этого момента «в течение дня мы по-прежнему вкладываем энергию, но со скоростью, меньшей, чем получаемая», — сказал он.

По его словам, эта избыточная мощность также может быть использована для поглощения энергии, возникающей при скачках мощности ветра или отключении подстанций.«Кодовое название, которое у нас есть с Battelle, — это режим Spinal Tap — он достигает 11», — сказал он. «Возможность выборочно перезарядить, оставив что-то в резерве на всякий случай — но все же безопасно, чтобы домовладелец не обжегся и срок службы бака не пострадал».

По его словам, такие циклы глубокой разрядки и перезарядки могут сократить срок службы батарей, предназначенных для выполнения аналогичных задач. Но что еще более важно, в отличие от батарей, в Соединенных Штатах уже установлено около 50 миллионов электрических водонагревателей, готовых обслуживать потребности ветровой энергии и быстрого реагирования.

Рыночный потенциал по сравнению с альтернативами

Как водонагреватели с таким новым дизайном могли попасть в дома и подключиться к коммунальным службам, которые в них нуждаются? Стивен Кеп, менеджер по продажам коммунальных услуг в Vaughn, отметил, что водонагреватели заменяются каждые десять-пятнадцать лет или около того, гораздо чаще, чем большинство других бытовых приборов, что может сделать их одними из первых «умных устройств», получивших широкое распространение на рынке.

«Модернизация интерактивного управления сетью проводилась в небольших масштабах для демонстрационных проектов, но я думаю, что это менее жизнеспособный вариант, чем возможность воспользоваться преимуществами среднего оборота электрических водонагревателей от 8 до 10 процентов в год», — сказал он. «И дополнительные затраты на добавление элемента управления к устройству на заводе-изготовителе Vaughn, вероятно, составляют десятую часть стоимости модернизации», — добавил он.

Флор отметил, что, несмотря на свой новый патент, Sequentric не занимается производством водонагревателей. Скорее, она производит датчики и элементы управления для концевых нагрузок, а также программное обеспечение для управления сетью, которая соединяет их с коммунальными службами или системами оператора энергосистемы. «Мы предоставляем им телеметрию в режиме реального времени, и они решают, как управлять сетью, а мы заботимся о ведении хозяйства — и все работает в режиме реального времени», — сказал он.

По его словам, компания участвует примерно в 26 проектах, к которым подключено около 2100 устройств. Около двух третей из них составляют водонагреватели, в которых датчики и блоки управления Sequentric предоставляют данные о напряжении, температуре, показаниях трансформатора тока, информации о состоянии реле, обнаружении утечек и каналах связи с операторами, обычно через сотовый или широкополосный Интернет.

В канадском проекте PowerShift Atlantic компания Sequentric модернизировала ряд водонагревателей, которые коммунальные предприятия сдают в аренду клиентам.По словам Флора, программы аренды коммунальных водонагревателей являются естественной целью для новой конструкции водонагревателя Sequentric. На Среднем Западе США и в Онтарио коммунальная служба Direct Energy имеет парк из примерно 1,25 миллиона арендованных водонагревателей, и аналогичные программы спонсируются администрацией долины Теннесси и другими.

По его словам, New Brunswick Power, один из участников программы PowerShift, заменяет около 10 000 этих арендованных водонагревателей в год и взимает с клиентов 6 долларов в месяц на счетах за электроэнергию.Он добавил, что когда эти водонагреватели ломаются или начинают протекать, у коммунальных предприятий есть стимул быстро их заменить.

Помимо программ прямого лизинга, существует целый мир водонагревателей, которые в конечном итоге могут быть превращены в более гибкие коммунальные активы. В 35 штатах коммунальные службы используют программы управления нагрузкой водонагревателей, которые включают и выключают их с помощью дистанционного управления, чтобы снизить нагрузку во время пиковых нагрузок в сети. В Соединенных Штатах крупными клиентами являются сельские кооперативы: Национальная ассоциация сельских электросетей (NRECA) насчитывает около 220 коммунальных предприятий, имеющих программы реагирования на спрос на водонагреватели, и еще 100 планируют их.

Одним из возможных препятствий для расширения этого рынка является вопрос о том, следует ли расширить электрическое водонагревание или вместо этого заменить его водонагревателями, работающими на природном газе, водонагревателями с тепловым насосом, солнечными системами горячего водоснабжения или другими вариантами с более высокой эффективностью. Ранее в этом году Министерство энергетики предложило стандарты эффективности водонагревателей на 2015 год и последующие годы, которые могут исключить многие электрические водонагреватели с рынка.

Сторонники водонагревателей, способных реагировать на спрос, в том числе NRECA, PJM, Американская ассоциация общественного питания, Электрический институт Эдисона и производитель интеллектуальных водонагревателей Steffes Corporation, обратились в Министерство энергетики с просьбой пересмотреть эти правила, которые могут иметь более широкое влияние на производители водонагревателей по всему спектру.

***

Пообщайтесь с лидерами GE, SDG&E, IBM, AT&T, Intel, PG&E и другими компаниями по подобным темам, которые способствуют инновациям на границе сети. Узнайте больше о нашем новом исполнительном совете Grid Edge.

Термический разгон и домашнее хранилище на солнечных батареях

Растущее использование солнечных батарей — важный следующий шаг в будущее возобновляемых источников энергии, поскольку это помогает нам снизить зависимость от ископаемого топлива для производства электроэнергии.Сохраняя избыточную выработку электроэнергии для последующего использования, домовладельцы с системой солнечных панелей и аккумуляторными батареями потребляют меньше электроэнергии из коммунальной сети и даже могут избежать перебоев в подаче электроэнергии из сети. Однако неправильно установленные или обслуживаемые литий-ионные аккумуляторы могут привести к повреждению аккумуляторных элементов и к так называемому тепловому выходу из строя.

В литиевых батареях используется система управления батареями (BMS), которая гарантирует, что они всегда работают с определенным напряжением, температурой и состояниями заряда при зарядке и использовании.Кроме того, эти параметры необходимо регулировать по мере старения элементов аккумуляторной батареи, поскольку требования к аккумуляторной батарее со временем могут меняться.

Важно понимать, что общий риск теплового разгона очень низок, поэтому мы будем рассматривать эту тему с особой осторожностью. Однако, поскольку в доме установлена ​​солнечная батарея, многие домовладельцы хотят быть в курсе всех возможных ситуаций и знать, на что следует обратить внимание при принятии решения о том, как обеспечить электроэнергией свой дом. В этой статье обсуждаются основные причины теплового разгона, как они возникают и что можно сделать для их предотвращения.

Что такое тепловой разгон?

Тепловой разгон — это явление, которое может возникнуть в системах накопления энергии, в которых используются литий-ионные технологии, включая резервные солнечные батареи. Это явление чаще всего связано с установками хранения большей емкости, такими как приложения коммерческого или коммунального масштаба.

Термический разгон происходит, когда скорость, с которой батарея выделяет внутреннее тепло, превышает скорость, с которой это тепло выделяется. Если этот сценарий перегрева не будет устранен своевременно, внутренняя температура батареи будет продолжать расти, что может повредить солнечную батарею и, возможно, вызвать пожар.

Тепловые побеги могут быть страшными и дорогими. Выявление признаков раннего предупреждения может помочь вам избежать дорогостоящей замены домашних батарей и обеспечить правильную работу батарей солнечных панелей.

Что вызывает тепловой разгон?

Термический выход из строя может быть вызван тремя основными видами неправильного обращения с аккумулятором: тепловым, электрическим и механическим.

Термическое воздействие

Важно контролировать температуру элементов батарей, когда они подключены к зарядному устройству.Плохой приток воздуха или отсутствие кондиционирования воздуха может привести к накоплению тепла в камерах. Аккумуляторы, регулярно подвергающиеся воздействию температуры окружающей среды выше 77° F (25° C), более склонны к тепловому выходу из строя.

(Примечание. Под температурой окружающей среды понимается температура окружающей батареи, а не температура внутри корпуса блока батарей.)

Если температура окружающей среды постоянно остается высокой, это ограничивает способность батареи отводить тепло в окружающую среду. Когда это происходит, скорость химической реакции в элементах и ​​зарядный ток увеличиваются, что еще больше увеличивает температуру батареи и вероятность ее теплового разгона.

Во избежание перегрева важно устанавливать батареи в местах с регулируемой температурой, например в гараже или в чулане прихожей.

Злоупотребление электрическим током

Во время зарядки батарей важно ограничивать зарядное напряжение и ток, используемые для их зарядки. Чрезмерный уровень может поставить под угрозу срок службы батареи и привести к увеличению внутреннего тепловыделения.

Кроме того, недостаточная или чрезмерная зарядка, а также короткое замыкание инвертора также могут вызвать тепловой разгон батареи.

Механическое насилие

Физическое повреждение аккумуляторной батареи может увеличить нагрев элементов батареи и привести к выделению вредных газов. Однако такое повреждение встречается редко, поскольку его можно легко предотвратить путем осторожного обращения с батареями и их установки.

Старение батареи также может привести к тепловому выходу из строя. Аккумуляторы со временем изнашиваются и требуют других параметров зарядки и работы, и если они не отрегулированы должным образом, это может привести к более высокому внутреннему нагреву.

Как происходит тепловой разгон?

Термический разгон в основном происходит по двум причинам:

  • Высокий зарядный ток
  • Высокая температура окружающей среды

Для литий-ионных аккумуляторов зарядный ток должен составлять около 10% от номинального значения ампер-часа (Ач) аккумулятора . Если это больше, может произойти перезарядка, а повышение температуры в элементах батареи может привести к перегреву батареи и расплавлению или разрушению внешнего корпуса.

Солнечные батареи лучше всего работают при тех же комнатных температурах, что и большинство людей.Максимальная температура для безопасной эксплуатации литий-ионных солнечных батарей без риска теплового разгона составляет около 77° F (25° C).

Вот как обычно происходит тепловой разгон:

  1. По мере увеличения зарядного тока температура батареи увеличивается.
  2. По мере нагревания батареи снижается внутреннее сопротивление зарядному току.
  3. Более низкое внутреннее сопротивление обеспечивает больший ток, что приводит к большему нагреву.
  4. В этот момент, если ток не контролируется с учетом этого изменения сопротивления, цикл может создать петлю положительной обратной связи, которая повреждает элементы батареи.
  5. Тепло накапливается в аккумуляторе быстрее, чем рассеивается, что приводит к перегреву аккумулятора.
  6. Повреждение элементов батареи приводит к повышению внутренней температуры настолько, что начинается быстрое экзотермическое разложение, что в основном означает выделение большого количества тепла при самоуничтожении с выделением токсичных и легковоспламеняющихся газов.
  7. Любые аккумуляторные элементы, расположенные рядом с пострадавшими, также могут испытать аналогичный скачок температуры, распространяющийся на другие элементы, создавая эффект домино.
  8. Термин «тепловой разгон» буквально относится к модели слишком высоких температур, распространяющихся между элементами батареи.
  9. Внешний корпус батареи может быть поврежден из-за теплового разгона, а из-за перегрева он может вздуться и разорваться.

Каковы предупреждающие признаки теплового разгона в солнечных батареях?

Есть три явных признака того, что ваша солнечная батарея может быть повреждена, что может привести к перегреву:

  1. Запах тухлых яиц вокруг вашей батареи
  2. Явный перегрев
  3. Колебания тока зарядки

Плохой запах тухлости яйца — это сигнал об утечке сероводорода, и это явный предупреждающий знак о том, что ваша батарея скомпрометирована. Вам следует немедленно отключить зарядное устройство от аккумулятора и обратиться к специалисту по солнечной энергии.

Перегрев и колебания тока указывают на то, что ваша батарея может быть повреждена и подвержена риску перегрева. Хотя некоторые повреждения можно устранить, если их обнаружить достаточно рано, обычно после теплового разгона, единственным решением является удаление поврежденных батарейных блоков и установка новых.

Стоит ли беспокоиться о тепловых разгонах?

Хотя тепловой выход из строя технически возможен, вероятность того, что это произойдет с вашими солнечными батареями, минимальна.Термический разгон происходит только в редких случаях, когда батарея подвергается значительному аномальному нагреву или неправильно заряжается, что может привести к короткому замыканию элемента или разрушению батареи.

Современные системы накопления энергии спроектированы таким образом, чтобы при правильной установке и обслуживании предотвращать утечку тепла, поэтому большинству домовладельцев не о чем беспокоиться.

Как предотвратить тепловой разгон

Лучший способ предотвратить тепловой разгон в долгосрочной перспективе — это, в первую очередь, правильно установить солнечные батареи у лицензированной солнечной компании, такой как Palmetto.

Вот еще несколько вещей, которые вы можете сделать для предотвращения теплового разгона:

  • Проводите регулярные профилактические проверки аккумуляторов . Иногда вы можете обнаружить проблемные клетки достаточно рано, чтобы предотвратить серьезное повреждение. Обратите внимание на любые предупреждающие знаки, такие как закороченные элементы и замыкания на землю, поскольку внутреннее короткое замыкание и аномалии заземления могут в конечном итоге привести к тепловому разгону. Вы можете автоматизировать эти регулярные проверки с помощью таких сервисов, как Palmetto Protect.
  • Отключите перегревшуюся батарею от зарядки. Осмотрите перегретую батарею на наличие повреждений и отделите ее от других батарей.
  • Контролируйте температуру окружающей среды во время зарядки. Убедитесь, что температура окружающей среды никогда не превышает 77° F (25° C), установив аккумулятор в месте с регулируемой температурой. Вы же не хотите, чтобы внутренняя батарея перегревалась и неправильно отводила тепло.
  • Контролируйте диапазон температур аккумулятора во время зарядки. Немедленно прекратите зарядку аккумулятора и отключите его от аккумуляторной системы, если рабочая температура выходит за пределы рекомендуемого диапазона.

Взгляд в будущее

Технология литий-ионных аккумуляторов является ведущей системой накопления энергии в мире и является предпочтительной технологией аккумуляторов для большей части отрасли солнечной энергетики. Аккумуляторы солнечных батарей, изготовленные из литий-ионных аккумуляторов, доступны по цене, имеют высокую плотность энергии и масштабируемость. Они также имеют относительно более низкую скорость разряда, более длительный срок службы и их проще обслуживать.

По мере роста внедрения сетевых бытовых систем солнечной энергии солнечные компании разрабатывают более совершенные солнечные панели, которые намного безопаснее при зарядке или использовании.Инновации в этой технологии быстро развиваются, обещая множество улучшений, включая производство аккумуляторов, менее склонных к тепловому разгону.

Задача заключается в разработке аккумуляторов, которые служат дольше и безопаснее в использовании без риска перегрева. Потенциальные решения включают в себя новые варианты химического состава батарей и улучшение контроллеров заряда солнечных батарей, которые регулируют зарядный ток, чтобы предотвратить недозарядку и перезарядку.

Регулятор заряда от солнечной батареи позволяет поддерживать оптимальную зарядку батарей глубокого цикла без перезарядки.Эта усовершенствованная аккумуляторная технология также поставляется с системами защиты, которые могут помочь предотвратить выделение газа для замедления теплового разгона.

Термический разгон и технология литий-ионных аккумуляторов

Тепловой разгон представляет собой очень редкую, но реальную опасность для литий-ионных аккумуляторов. Таким образом, по мере того, как солнечная промышленность расширяет использование накопления энергии для домашних систем солнечной энергии и резервного питания, она должна продолжать находить упреждающие решения для управления температурным режимом, чтобы решить эту проблему с помощью солнечных батарей.

Основными причинами теплового выхода из строя являются термические, электрохимические, физические или механические воздействия, которые повреждают аккумуляторные элементы. Привлечение лицензированного специалиста по солнечной энергии для установки ваших батарей — самый надежный способ предотвращения теплового разгона. Регулярное профилактическое обслуживание ваших солнечных батарей и замена любых поврежденных батарей также может помочь предотвратить возникновение ситуаций теплового разгона.

Компания Palmetto предлагает безопасные домашние решения для хранения солнечной энергии, разработанные для удовлетворения ваших энергетических потребностей с использованием экологически чистых технологий. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о безопасной установке системы управления солнечными батареями, которая позволяет избежать рисков, связанных с тепловым разгоном.

DOE объясняет…Батарейки | Департамент энергетики

Аккумуляторы и аналогичные устройства принимают, хранят и выдают электроэнергию по требованию. Батареи используют химию в форме химического потенциала для хранения энергии, как и многие другие повседневные источники энергии. Например, бревна хранят энергию в своих химических связях до тех пор, пока горение не преобразует энергию в тепло.Бензин накапливает химическую потенциальную энергию до тех пор, пока она не преобразуется в механическую энергию в двигателе автомобиля. Точно так же, чтобы батареи работали, электричество должно быть преобразовано в форму химического потенциала, прежде чем его можно будет легко хранить. Батареи состоят из двух электрических выводов, называемых катодом и анодом, разделенных химическим материалом, называемым электролитом. Для приема и высвобождения энергии батарея подключается к внешней цепи. Электроны движутся по цепи, в то время как ионы (атомы или молекулы с электрическим зарядом) движутся по электролиту.В перезаряжаемой батарее электроны и ионы могут двигаться в любом направлении по цепи и электролиту. Когда электроны движутся от катода к аноду, они увеличивают химическую потенциальную энергию, тем самым заряжая батарею; когда они движутся в другом направлении, они преобразуют эту химическую потенциальную энергию в электричество в цепи и разряжают батарею. Во время зарядки или разрядки противоположно заряженные ионы перемещаются внутри батареи через электролит, чтобы сбалансировать заряд электронов, движущихся по внешней цепи, и создать устойчивую перезаряжаемую систему.После зарядки батарею можно отключить от цепи, чтобы сохранить химическую потенциальную энергию для последующего использования в качестве электричества.

Батарейки были изобретены в 1800 году, но их химические процессы сложны. Ученые используют новые инструменты, чтобы лучше понять электрические и химические процессы в батареях, чтобы создать новое поколение высокоэффективных накопителей электроэнергии. Например, они разрабатывают улучшенные материалы для анодов, катодов и электролитов в батареях.Ученые изучают процессы в перезаряжаемых батареях, потому что они не полностью меняются местами при зарядке и разрядке батареи. Со временем отсутствие полного реверсирования может изменить химический состав и структуру материалов батареи, что может снизить производительность и безопасность батареи.

Управление науки и хранения электроэнергии Министерства энергетики США

Исследования, проведенные при поддержке Управления науки Министерства энергетики и Управления фундаментальных энергетических наук (BES), привели к значительным улучшениям в области хранения электроэнергии.Но мы все еще далеки от комплексных решений для хранения энергии следующего поколения с использованием совершенно новых материалов, которые могут значительно увеличить количество энергии, которое может хранить батарея. Это хранилище имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в наше электроснабжение. Поскольку совершенствование аккумуляторных технологий необходимо для широкого использования подключаемых к сети электромобилей, хранение также является ключом к снижению нашей зависимости от нефти в качестве транспорта.

BES поддерживает исследования отдельных ученых и междисциплинарных центров.Крупнейшим центром является Объединенный центр исследований в области хранения энергии (JCESR), центр инноваций в области энергетики Министерства энергетики. Этот центр изучает электрохимические материалы и явления на атомном и молекулярном уровне и использует компьютеры для разработки новых материалов. Это новое знание позволит ученым разработать более безопасное хранилище энергии, которое прослужит дольше, быстрее заряжается и имеет большую емкость. По мере того, как ученые, поддерживаемые программой BES, добиваются новых успехов в науке об аккумуляторах, эти достижения используются прикладными исследователями и промышленностью для улучшения приложений в области транспорта, электросетей, связи и безопасности.

Факты о хранении электроэнергии

  • Нобелевская премия по химии 2019 года была присуждена совместно Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингему и Акире Йошино «за разработку литий-ионных аккумуляторов».
  • Электролитный геном в JCESR создал вычислительную базу данных с более чем 26 000 молекул, которые можно использовать для расчета основных свойств электролита для новых усовершенствованных батарей.

Ресурсы и соответствующие термины

 

Научные термины могут сбивать с толку.Объяснения DOE предлагают простые объяснения ключевых слов и понятий в фундаментальной науке. В нем также описывается, как эти концепции применяются к работе, которую проводит Управление науки Министерства энергетики, помогая Соединенным Штатам преуспеть в исследованиях по всему научному спектру.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.