Сколько воды в 1 секции алюминиевой батареи: Сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора: способы расчета объема

Сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора: способы расчета объема

В наше время замена старых чугунных батарей на новые модели стала не данью моде, а жизненной необходимостью. Опасение за безопасность отопительной системы и попытки снизить стоимость коммунальных услуг привели к тому, что все больше потребителей останавливают свой выбор на алюминиевых радиаторах, которые отличаются от других видов обогревателей, как техническими характеристиками, так и ценой. Одним из важных параметров является объем радиатора отопления.

Параметры алюминиевых радиаторов

Технические характеристики батарей отопления – это первое, на что обращает внимание потребитель перед покупкой. Самыми важными показателями действительно качественного изделия являются:

• Уровень теплоотдачи одной секции, так как от него зависит:
• Во-первых, сколько элементов потребуется для обогрева одной комнаты.
• Во-вторых, насколько тепло будет в комнате благодаря радиатору.
• В-третьих, каким станет микроклимат в помещении.
• Устойчивость к гидроударам и рабочее давление алюминиевого радиатора.
• Стоимость готового изделия.

Объем одной секции алюминиевого радиатора указывает на его мощность и во многом зависит от того, каким способом он был изготовлен.

Если батарея была сделана методом литья, то такой цельносварный секционный элемент обладает высокой прочностью и устойчивостью к перепадам давления. Подобное изделие стоит несколько дороже, и по цене можно понять, произведено оно на отечественных мощностях или импортное. Как правило, вторые дороже, но и процент брака у них крайне низкий.

Если алюминиевая батарея была изготовлена методом прессования, то ее детали соединялись при помощи клея, что делает ее уязвимой. Такому радиатору нестрашна коррозия, но повышенное давление может вывести его из строя.

Емкость одной секции алюминиевого радиатора, не зависимо от того каким методом он был произведен, практически одинаковая, но то, что литая модель прочнее и долговечнее, быстрее нагревается и ее можно регулировать по размеру, ставит их на первое место по продажам.

Виды теплоносителей

Как правило, вопрос о том, какой теплоноситель используется в централизованной системе отопления, не задается, так как там всегда по теплопроводу течет вода. Другое дело автономный обогрев, где можно выбрать оптимальный вариант для конкретного дома с учетом климата региона, где он построен.

• Антифриз для отопительных систем уже много лет применяется для обогрева загородных домов и прекрасно проявил себя. Его лучшие качества (способность не замерзать при температуре до -70 градусов) особенно хороши в зданиях, где нет постоянного проживания людей. Дачники могут закрыть дом, приезжать несколько раз месяц, чтобы прогревать его, и не переживать, что с их отопительной системой что-то случится.
• Спиртсодержащие теплоносители имеют сходные с антифризом свойства, только способны не замерзать при -30 градусах. Их использование не желательно в жилых домах, так как подобные жидкости содержат в составе этиловый спирт, который не только легко воспламеняется, но и опасен для человека.
• Вода в автономных системах обогрева хороша исключительно там, где алюминиевые радиаторы находятся под присмотром, то есть люди постоянно проживают в квартире или частном доме. У нее есть один показатель, который не «нравится» алюминию – способность вызывать у металлов коррозию. Если производится слив носителя из системы на летний период, то к началу нового сезона батареи могут дать течь из-за коррозии, «съевшей» металл. Жильцам следует оставлять теплоноситель в системе, чтобы этого не произошло.

Вязкость у всех трех теплоносителей разная, а производители, указывая объем алюминиевого радиатора, подразумевают, что в нем будет вода. Покупая подобное устройство для отопительной системы, например, на антифризе, следует соотнести его характеристики с вместимостью батареи.

Почему важен объем радиатора

Расчет, сколько литров в одной секции алюминиевого радиатора важен по нескольким причинам:

• Когда устройство монтируется на настенные кронштейны, следует предусмотреть не только его вес, но и теплоносителя внутри. Рассчитать, сколько весит вода легко, сверившись с техпаспортом изделия. Если в нем заявлено, что объем, например, секции алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 равен 0.27 л, то воды в нем помещается 270 мл.
• Знание объема батареи позволит подобрать котел нужной мощности. Особенно это важно, когда теплоносителем является антифриз. Обладая достаточно высокой вязкостью, ему требуется хороший «толкач», иначе медленное продвижение носителя по системе сделает ее работу не эффективной.
• Выбор расширительного бака, на котором многие потребители экономят при установке алюминиевых батарей, так же зависит от количества теплоносителя в отопительной системе. Он берет на себя любые перепады давления, чем «спасает жизнь», как обогревателям, так и трубам. Вода, нагреваясь, увеличивается в объеме на 4%, и если не предоставить ей дополнительного места для этого, то разрыв цельности системы, это только вопрос времени.
• От объема радиатора иногда зависит способ движения теплоносителя по сети. Например, батареи с большой вместимостью хорошо подойдут для естественного типа циркуляции.

Учитывая, на какое количество факторов влияет объем батарей отопления, этот параметр следует учитывать при выборе изделий из алюминия.

Расчет объема алюминиевого радиатора

Определить вместительность батареи отопления можно двумя способами:

1. При помощи расчетов. Для этого потребуется таблица, в которой указано, сколько воды вмещается в алюминиевом радиаторе отопления. Подобная информация должна присутствовать в документах изделия или иметься у продавца. В ней указывается не только межосевое расстояние, но и масса, и объем устройства. Например, алюминиевому радиатору с расстоянием 350 мм между верхним и нижним коллектором для одной секции потребуется 0.19 л воды.
2. Самым универсальным является измерение объема радиатора при помощи наполнения его водой. Для этого потребуется:

• Поставить заглушки на нижние отверстия и начать набирать воду.
• Когда жидкость начнет выливаться из верхнего отверстия, на него ставится заглушка.
• Набирать воду в наливное отверстие до тех пор, пока радиатор полностью не заполниться.
• Подсчитать, сколько литров жидкости было залито в батарею.

Это, хотя и весьма трудоемкий способ, но самый надежный и точный, так как производители могут завышать или занижать параметры своих изделий в технической документации.

Подбирая тип радиатора, следует обращать внимание на разницу в параметрах отечественных и зарубежных производителей. Некоторые показатели могут выглядеть весьма привлекательно, но не подходить для централизованной советской отопительной системы. Так же нужно заранее продумать, какой теплоноситель в сети будет использоваться, и произвести расчеты с указанием его вязкости.

Подводя итоги, можно сказать, что объем алюминиевого радиатора – это важный параметр, который нужно учитывать, чтобы в дальнейшем система работала по-настоящему эффективно.

Полезное видео

объём секции, расчет секций, как рассчитать на примерах фото и видео

Содержание:

1. На что влияют размеры алюминиевых радиаторов отопления
2. Параметры и размеры алюминиевых радиаторов ROVALL
3. Параметры объема радиаторов от Climatic Control Corporation LLP
4. Размеры алюминиевых радиаторов от компании Fondital
5. Характеристики алюминиевых радиаторов от Faral S.p.A.
6. Расчет алюминиевых радиаторов от Global
7. Параметры алюминиевых радиаторов от Torex
8. Размеры секции алюминиевых радиаторов от Rifar
9. Объем секции алюминиевого радиатора
10. Расчет количества секций

Современные радиаторы отопительные из алюминиевого сплава уже стали привычными, поскольку их можно встретить не только в жилых помещениях, но и в общественных зданиях. Это стало возможным благодаря их красивому внешнему виду, легкому весу, а кроме того, они очень быстро нагреваются. Но при выборе данных батарей специалисты рекомендуют ознакомиться с их ассортиментом и грамотно определить размеры алюминиевых радиаторов отопления, таких как на фото. Какими же бывают их параметры и характеристики?   

На что влияют размеры алюминиевых радиаторов отопления

Одним из важнейших параметров считается промежуток между осями радиаторов. Чаще всего в продаже можно встретить алюминиевые приборы, у которых расстояние между двумя коллекторами – нижним и верхним составляет 350 или 500 миллиметров. Правда, имеются изделия с показателем, равным 200, 400, 600, 700 и даже 800 миллиметров. 

Размеры алюминиевых радиаторов по длине практически не имеют ограничений. Чем батарея длиннее, тем ее мощность выше. Чтобы достичь требуемого уровня мощности, необходимо приобрести определенное количество отопительных секций. 

Общая протяженность прибора зависит от нужной для обогрева помещения мощности, от того, какие размеры батарей отопления, секции и теплоотдача.

Для состыковки отдельных элементов алюминиевого радиатора с трубопроводами отопительной конструкции, пользуются монтажным комплектом для установки, в который входят:

• специальные кронштейны для навешивания батареи на стену в количестве 2-4 штуки;
• кран Маевского – устройство для стравливания воздуха, попавшего в систему;
• ключ, предназначенный для крана;
• проходные радиаторные пробки с диаметром в 3/4 или ½ правого или левого типа;
• заглушки для отопительного прибора, их еще называют глухими пробками;
• иногда также имеются дюбеля, чтобы закрепить кронштейны. 

 
В зависимости от типа изготовления радиатора из алюминиевого сплава, отопительный прибор бывает литым или экструзионным:

• благодаря литью батарея становится прочной и надежной. В данном случае секции слагаются из отдельных деталей, отлитых целиком и затем собранных в единый отопительный прибор. Нижнюю его часть приваривают самой последней;
• в процессе применения экструзионного оборудования происходит продавливание нагретого алюминиевого сплава сквозь специальную металлическую пластину, имеющую отверстия. Такой способ позволяет сделать длинный алюминиевый профиль требуемой формы. Когда он остывает, его делят на отрезки, которые соответствуют размерам прибора. Только потом приваривают верх и низ батареи. В данном случае отрегулировать радиатор по длине невозможно, а секции к нему нельзя ни прибавить, ни отнять. В продаже экструзионные приборы встречаются достаточно редко. 

Параметры и размеры алюминиевых радиаторов ROVALL

Фирма, производящая алюминиевые радиаторы ТМ ROVALL, является одним из подразделений итальянского концерна Sira Group. Эта компания изготавливает батареи из алюминиевого сплава с расстоянием между двумя коллекторами, равным 200, 350 и 500 миллиметров. В комплект для их крепления, который приобретается отдельно, входят такие изделия: заглушки, переходники, для соединения секций — ниппели с прокладками и для осуществления настенного монтажа – кронштейны, а также кран Маевского.
 
Основные параметры алюминиевых радиаторов ROVALL:

• допустимое рабочее давление составляет 20 бар, а при испытании — 37,5 бара;
• максимальная температура – не более 110 °С.

У всех приборов Rovall моделей Alux 200, согласно официальным источникам компании-производителя, с расстоянием 200 миллиметров между осями, высота равна 245, а глубина – 100 миллиметров. При этом длина минимальная – 80, а максимальная – 1280 миллиметров. В свою очередь теплоотдача может составлять по — минимуму 92, а по – максимуму – 1472 ватта. Количество секций бывает от одной до 16. 

У моделей радиаторов Rovall Alux 350, с расстоянием 350 миллиметров между коллекторами, высота составляет 395, а глубина – 100 миллиметров. При этом минимальная длина приборов – 80, а максимальная – 1280 миллиметров. В свою очередь теплоотдача может быть от 138 до 2208 ватт. Число секций равно от одной до 16. 

У моделей приборов Rovall Alux 500, с межосевым расстоянием 500 миллиметров, высота составляет 545 миллиметров, а глубина – 100 миллиметров. При этом длина приборов минимальная – 80, а максимальная – 1280 миллиметров. В свою очередь мощность может быть по — минимуму 179, а по – максимуму – 2840 ватт. Количество секций насчитывается от одной до 16. 

Параметры объема радиаторов от Climatic Control Corporation LLP

Данная компания из Великобритании выпускает отопительные алюминиевые приборы BiLUX AL, обладающие превосходной степенью теплоотдачи, и произведенные с учетом особенностей автономных отопительных систем. Площадь поверхности этих батарей значительная, а сечение вертикально расположенной трубы, когда делался расчет алюминиевых радиаторов отопления, было определено оптимально. 

Предприятие, на котором изготавливают радиаторы BiLUX AL M 300 и BiLUX AL M 500 располагается в Китае. Между обеими осями коллекторов расстояние бывает 300 или 500 миллиметров. Во время производственного процесса верхние части приборов, отлитые под давлением, соединяют с днищем, которое изготавливают по специально разработанной сварочной технологии. 

Когда изделия готовы, после сборки их подвергают химической и механической обработке. Только после этого алюминиевые приборы испытывают и проверяют на прочность и герметичность. Их покраска осуществляется в несколько приемов. Кроме этого, на них воздействуют электростатическим полем и одновременно напыляют эмаль, производимую на основе эпоксидных смол. Затем при нагревании до высокой температуры поверхности радиаторов полимеризируют.

 
Особенность приборов BiLUX AL заключается в том, что их торцы имеют особую конструкционное решение, позволяющее для прокладки использовать специальное кольцо. Материал его изготовления полностью герметизирует стыки. Ниппели для них задействуют кадмированные, в итоге вероятность протечки теплоносителя сведена к нулю.

Основные размеры алюминиевых радиаторов BiLUX AL:

• допустимое рабочее давление составляет 16 бар, а при испытании прибора — 24 бара;
• давление, которое способно разорвать прибор – 48 бар.

Односекционные батареи BiLUX AL M 500 с расстоянием 500 миллиметров между осями при мощности 180 ватт имеют следующие параметры (в миллиметрах):

• высота – 570;
• глубина – 75-80;
• длина – 75. 

Односекционные BiLUX AL M 300 с расстоянием 300 миллиметров между осями при мощности 128 ватт имеют следующий размер секции алюминиевого радиатора (в миллиметрах):

• высота – 370;
• глубина – 75-80;
• длина – 75. 

Размеры алюминиевых радиаторов от компании Fondital

Компания Fondital (Италия) выпускает алюминиевые батареи Calidor Super, приспособленные для климатических условий России и стран СНГ (см. фото). При их изготовлении во внимание принимаются европейские стандарты, такие как EN 442 и российские, согласно ГОСТу Р RU.9001.5.1.9009.

Способом их изготовления является отливка, выполняемая под высоким давлением. Окраска выполняется в два этапа: первоначально с помощью анафореза в качестве защиты наносят один слой эмали, а потом, используя порошковую эмаль, изделию придают достойный внешний вид. Монтажный комплект к радиатору покупать придется отдельно. В него входят: переходники; кронштейны; глухие пробки и кран Маевского. 

Между осями расстояние составляет:

• 350 миллиметров для модели S4, у которой насчитывается 4 боковых ребра, а глубина секции равна 97 миллиметров;
• 500 миллиметров для модели S4 и S3 (с 3 ребрами и глубиной – 96 миллиметров). 

Основные параметры алюминиевых радиаторов Calidor S:

• допустимое рабочее давление — 16 бар, а при проведении испытания прибора — 24 бара, максимальный предел на разрыв — 60 бар;
• предельная температура – не более 120 °С.

У моделей радиаторов Calidor Super 350 S4, с промежутком 350 миллиметров между двумя осями, согласно данным из официальных источников производителя, высота составляет 428 миллиметров, а глубина – 96 миллиметров. При этом длина приборов минимальная – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь теплоотдача может быть по — минимуму 145, а по – максимуму – 2036 ватт. Количество секций от одной до 14. 

Размеры радиаторов отопления алюминиевые Calidor Super 500 S4 с межосевым расстоянием 500 миллиметров следующие: высота 578 миллиметров, глубина секции – 96 миллиметров. При этом минимальная длина – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь мощность может составлять по — минимуму 192, а по – максимуму – 2694 ватта. Количество секций бывает от одной до 14. 

 
У всех моделей приборов Calidor Super 500 S3 с расстоянием 500 миллиметров между осями, высота равна 578, а глубина – 100 миллиметров. При этом минимальная длина – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь минимальная мощность может составлять 178, а максимальная – 2478 ватт. Количество секций бывает от одной до 14. 

Характеристики алюминиевых радиаторов от Faral S.p.A.

Данная компания эксклюзивно для российского рынка отопительного оборудования производит прочные радиаторы FARAL Green HP (Италия), способные выдержать величину рабочего давления в 16 атмосфер. При их изготовлении используется литьевой метод. Наружные и внутренние поверхности покрывают циркониевым защитным слоем, проникающим глубоко и не смывающимся в процессе эксплуатации. В результате чего при контакте прибора с водой не происходит выделения газов. Исключается возможность электрохимической коррозии. 

Глубина батарей Green HP – 80 миллиметров, а Trio HP – 95 миллиметров. Расстояние между осями бывает равным 350 или 500 миллиметров. Отдельно продающийся комплект для монтажа прибора содержит: кран для спуска воздуха; кронштейны; переходники с заглушками; саморезы с пробками и силиконовые прокладки. 

Основные параметры алюминиевых радиаторов FARAL:

• допускается рабочее давление до16 бар, а при проведении испытаний приборов — 24 бара;
• предельная температура – не более 110 °С.

У всех моделей приборов FARAL Green HP 350, согласно информации из официальных данных производителя, с расстоянием 350 миллиметров между двумя коллекторами, высота равна 430, а глубина – 80 миллиметров. При этом длина бывает от 80 до максимальных 1120 миллиметров. Мощность может составлять по — минимуму 134, а по – максимуму – 1904 ватта. Количество секций от 1 до 14. 

У моделей радиаторов FARAL Green HP 500, с расстоянием 500 миллиметров между осями, высота составляет 580 миллиметров, а глубина – 80 миллиметров. При этом длина приборов от 80 (минимум) до 1120 миллиметров (маусимум). В свою очередь теплоотдача может быть по — минимуму 180, а по – максимуму – 2520 ватт. Количество секций равно от одной до 14.

Радиаторы FARAL модельного ряда Trio HP 500 имеют межцентровое расстояние 500 миллиметров, высота приборов составляет 580 миллиметров, а глубина 95 миллиметров.

При этом минимальная длина приборов – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 212 ватт, а максимальная 2968 ватт.

Количество секций в зависимости от мощности может составлять от 1 до 14. 

Радиаторы FARAL модельного ряда Trio HP 350 имеют межцентровое расстояние 350 миллиметров, высота приборов составляет 430 миллиметров, а глубина 95 миллиметров.

При этом длина приборов от 80, до максимальных 1120 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 151 ватт, а максимальная 2114 ватт. 
Количество секций может составлять в зависимости от мощности от одной до 14. 

Расчет алюминиевых радиаторов от Global

Радиаторы Global от одноименной компании (Италия) устанавливать можно и в квартирах многоэтажных зданий, и в собственных домах. Их отличительные характеристики – элегантный и оригинальный внешний вид. Наибольшей популярностью пользуются модели ISEO и VOX с межосевым расстоянием 350 или 500 миллиметров. Монтажный комплект стандартен и продается отдельно. 

Основные параметры алюминиевых радиаторов Global:

• рабочее давление по-максимуму составляет 16 бар, а при испытании прибора — 24 бара; предельная температура подогретой воды – не более 110 °С.
  

У моделей приборов Global VOX 350, согласно официальным источникам производителя, с расстоянием 350 миллиметров между осями, высота равна 440, а глубина – 95 миллиметров. При этом минимальная длина – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь мощность может составлять по — минимуму 145, а по – максимуму – 2030 ватт. Количество секций бывает от одной до 14. 

Радиаторы Global модельного ряда VOX 500 имеют межцентровое расстояние 500 миллиметров, высота приборов составляет 590 миллиметров, а глубина 95 миллиметров.

При этом минимальная длина приборов – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 193 ватта, а максимальная 2702 ватта. Количество секций может составлять в зависимости от мощности от одной до 14. 

У моделей приборов Global ISEO, согласно официальным источникам производителя, с расстоянием 350 миллиметров между осями, высота равна 432, а глубина – 80 миллиметров. При этом минимальная длина – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь мощность может составлять по — минимуму 134, а по – максимуму – 1976 ватт. Количество секций бывает от одной до 14. 

У радиаторов Global модельного ряда ISEO, имеющих межцентровое расстояние 500 миллиметров, высота приборов составляет 582 миллиметра, а глубина 80 миллиметров.

При этом минимальная длина приборов – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 181 ватт, а максимальная 2534 ватта. Количество секций может составлять в зависимости от мощности от одной до 14. 

Параметры алюминиевых радиаторов от Torex

Одноименной итальянской компанией предлагаются алюминиевые секционные отопительные приборы, изготовление которых выполняется методом литья. Их особенность заключается в наличии необычных световых переходов на фронтальной части. У моделей, которые имеют межосевое расстояние 350 миллиметров, глубина равна 78 миллиметров. А вот у батарей с промежутком между осями 500 миллиметров, глубина радиаторов составлять может 70 или 78 миллиметров. Они могут иметь одну или четное количество секций. Крепежный комплект следует приобретать отдельно. 

Основные параметры алюминиевых радиаторов Torex:

• допустимое рабочее давление составляет 16 бар, а при испытании прибора — 24 бара;
• предельная температура – не более 110°С;
• требуемый pH воды – 7-8 (допустимо 6,5 – 8,5).

У моделей приборов Torex B 350, согласно официальным источникам производителя, с расстоянием 350 миллиметров между осями, высота равна 420, а глубина – 78 миллиметров. При этом минимальная длина – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. В свою очередь мощность может составлять по — минимуму 130, а по – максимуму – 1820 ватт. Количество секций бывает от одной и далее четное число до 14. 

Радиаторы Torex модельного ряда B 500 имеют межцентровое расстояние 500 миллиметров, высота приборов составляет 570 миллиметров, а глубина 78 миллиметров. 
При этом минимальная длина приборов – 80, а максимальная – 1120 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 172 ватта, а максимальная 2408 ватт. Количество секций может составлять от одной и далее четное число до 14. 

Радиаторы Torex модельного ряда C 500 имеют межцентровое расстояние 500 миллиметров, высота приборов составляет 570 миллиметров, а глубина 70 миллиметров. 
При этом минимальная длина приборов – 75, а максимальная – 1050 миллиметров. Что касается теплоотдачи, то ее минимальная величина – 198 ватт, а максимальная 2772 ватта. Количество секций может составлять от одной и далее четное число до 14. 

Размеры секции алюминиевых радиаторов от Rifar

Компания изготавливает алюминиевые батареи моделей BASE, имеющих расстояние между двумя осями в размере 200, 350, 500 миллиметров. Изделия ALP имеют усовершенствованный дизайн, повышенную теплоотдачу и межосевой промежуток 500 миллиметров. Модели Alum представляют собой специально разработанные приборы, которые допускается использовать как в стандартных системах теплоснабжения, так и в качестве масляного электрообогревателя. Уникальная разработка Flex позволяет придать прибору нужный радиус кривизны. 

Основные характеристики радиаторов из алюминия Rifar:

• допустимое рабочее давление составляет 20 атмосфер;
• предельная температура – не более 135°С;
• требуемый pH воды – 7- 8,5.

Объем секции алюминиевого радиатора

Знать объем одной секции алюминиевого радиатора очень важно для автономных систем отопления. Чтобы определить, сколько нужно антифриза для заполнения отопительной системы пользуются расчетными таблицами. 

Чтобы узнать объем воды в одной секции пользуются информацией, которая имеется в тематических справочниках:

• в стандартном приборе объем секции алюминиевого радиатора составляет 0,45 литра теплоносителя;
• погонный метр трубы диаметром 15-миллиметров содержит 0,177 литра, а труба диаметром в 32 миллиметра – 0,8 литра.

Расчет количества секций

Существует несложный вариант, как сделать расчет количества секций.

Для этого надо знать площадь помещения и нормативную мощность, которая равна:

• если высота потолков 2,5 — 2,7 метра, имеется одна наружная стена и одно окно – 100 ватт;
• если высота потолков не превышает 2,7 метра, есть две наружные стены и одно окно – 120 ватт;
• если высота потолков не более 2,7 метра, насчитывается две наружные стены и два окна – 130 ватт. 

До того, как рассчитать количество алюминиевых радиаторов, нужно в паспорте на прибор узнать мощность одной секции. Теперь необходимо нормативную мощность умножить на площадь помещения и разделить на мощность одной секции. Полученный результат требуется округлить в большую сторону (прочитайте также: «Размеры радиаторов отопления по высоте и ширине, как рассчитать»).

Видео об алюминиевых радиаторах отопления:

как посчитать количество воды в одной секции, видео и фото

Для автономного отопления на данный момент строительный рынок предлагает большое количество разных обогревательных приборов, в том числе – из алюминия и их мощность зависит от того, какой объем воды в алюминиевом радиаторе, то есть, от ёмкости.

Конечно, это не единственный фактор, влияющий на теплоотдачу – сюда также входит и конфигурация отопителя, но мы на данный момент говорим о секционных батареях, размер которых (количество секций) можно менять по своему усмотрению. Более подробно о таких отопителях мы поговорим ниже по тексту, а кроме того, мы ещё хотим предложить вам тематическую демонстрацию видео в этой статье.

Алюминиевые отопительные приборы

Алюминиевые отопительные приборы

Технические характеристики

Обратите внимание!
Если вы хотите приобрести качественную продукцию, то при покупке обратите внимание на его массу.
Так, инструкция указывает на то, что масса одной секции не может быть меньше килограмма, а сборка десятисекционной батареи с учётом ниппелей не может быть менее 11 кг!

Прибор в разрезе (экструзионный)

Объем одной секции алюминиевого радиатора во многом зависит от способа его изготовления, а таких способов есть только два – это литьевой и экструзивный.

• Более технологичным специалисты считают производство продукции литьевым методом – он позволяет получить цельносварной секционный корпус. Безусловно, там есть шов, но он выполняется контактной сваркой. Безусловно, цена такой продукции получается несколько выше.
• А вот метод прессования или экструзионный, представляет процесс, когда из сплава с очень высоким содержанием Al (98%) выдавливают несколько элементов. Их соединение производится механическим путём и при этом используется клей высокого качества. Продукция, полученная методом экструзии, обладает высокой устойчивостью к коррозии, а основным её недостатком (слабым местом) можно назвать механический способ соединения.

Поточная линия для покраски радиаторов в Златоусте

• Определить эксплуатационные свойства помогает не только объем воды в алюминиевом радиаторе отопления, но также его форма – ребристая и секционная. Ребристость позволяет осуществлять максимально возможный контакт с воздухом в помещении, что способствует его скорейшему нагреванию, а секции позволяют уменьшать и увеличивать прибор по мере необходимости, в зависимости от объёма отапливаемого помещения.
• Кроме того, защитой от коррозии является покраска продукции в два слоя. Малярные работы, как правило, выполняются на специализированных поточных линиях, которую обслуживают всего несколько человек (см. фото вверху). Подобные процессы осуществляются в два этапа – сначала, методом анафореза накладывается первый слой, что обеспечивает антикоррозийную защиту и цветовую устойчивость для следующего покрытия. Вторым слоем уже напыляют порошковую эмаль, что мы и видим на готовом изделии.

Наименование	Расстояние между осями (мм)	Габариты (мм)	Диаметр коллекторов (дюйм)	Коэффициент теплопередачи	Объём воды в секции (л)	Теплоотдача (Вт)	Масса
GLOBAL KLASS	800	80x80x882	1/2-3/4	5,58	0,59	254	2,16
	700	80x80x782	1/2-3/4	5,83	0,54	232	1,91
	600	80x80x682	1/2-3/4	6,0	0,49	204	1,66
	500	80x80x585	1/2-3/4	6,44	0,44	187	1,41
	350	80x80x432	1/2-3/4	6,76	0,37	131	1,01
GLOBAL VOX	800	80x80x890	1/2-3/4	5,69	0,56	276	2,21
	500	80x80x590	1/2-3/4	6,34	0,46	193	1,45
	350	80x80x440	1/2-3/4	6,79	0,35	145	1,12
GL 200/80/D	200	80x80x290	1/2-3/4	7,79	0,52	165	1,42
GL 350/80/D	350	80x80x440	1/2-3/4	7,19	0,7	247	2,21
GLOBAL VIP	500	80x80x590	1/2-3/4	6,37	0,43	195	1,62
	350	80x80x440	1/2-3/4	6,73	0,35	147	1,3
GLOBAL VIX R	500	80x80x590	1/2-3/4	6,49	0,43	190	1,16
	350	80x80x440	1/2-3/4	6,8	0,36	145	1,57
GLOBAL ISEO	500	80x80x582	1/2-3/4	6,56	0,44	180	1,31
	350	80x80x432	1/2-3/4	6,93	0,34	152	1,05
	600	80x80x682	1/2-3/4	6,35	0,47	203	1,5
	700	80x80x782	1/2-3/4	6,16	0,52	232	1,68

Таблица: габариты, масса, теплоотдача и объем секции алюминиевого радиатора

Проводим вычисления мощности

Примечание. Для того чтобы все вычисления соответствовали действительности, важно место, куда вы собираетесь установить радиатор.
Так, как правило, это делают под окном – тёплый воздух от отопительного прибора, поднимаясь вверх, создаёт своеобразную ширму, которая защищает комнату от холодных потоков, движущихся от стекла.

Батарея под окном в режиме эксплуатации

Итак, посчитать объем воды в алюминиевом радиаторе, как вы понимаете, не составляет какой-либо проблемы – для этого достаточно знать объём одной секции и их количество, а затем сложить эти значения вместе (см. таблицу).

Точно так же вы можете определить и мощность батареи, если знаете номинальное значение одной секции и их количество, но давайте посмотрим, как рассчитать этот показатель для комнаты определённой величины.

Если высота потолков не превышает 2,7м, то вычисления можно вести по квадратуре, и мы для примера возьмём комнату с площадью (S) 4,5×5,5м, тогда S=4,5*5,5=24,75м2, и воспользуемся радиатором GLOBAL KLASS с мощностью секции 232 Вт.

Нам, для подсчёта количества секций понадобится формула S*100/P, где 100, это необходимое количество ватт на квадратный метр, а P, это мощность одной секции. Значит, Kколичество секций=S*100/P=24,75*100/232=10,66 или 11 секций (объем воды в одной секции алюминиевого радиатора здесь 0,54л, значит, 0, 54*11=54,54л).

Теперь возьмём параметры того же отопительного прибора и такую же площадь, но высоту потолков – 3м, тогда нам понадобится делать расчеты на м3, где необходимо 41Вт теплоотдачи.

Объём помещения (V) у нас получается 4,5*5,5*3=74,25м3, значит, разделим его на мощность одной секции. У нас получится Kколичество секций=V*41/P=74,25*41/232=13,1 или 14 секций, чтобы был запас.

Заключение

Как вы видите, своими руками можно не только установить, но рассчитать необходимое количество секций для подборки нужной мощности радиатора и определить, сколько вам при этом придётся греть воды.

Такие выкладки крайне необходимы при ремонте или строительстве, так как, благодаря ним, мы не просто добиваемся максимального комфорта в помещении, но и определяем наши будущие расходы, то есть, частично формируем семейный бюджет.

Объем секции алюминиевого радиатора – зачем нужно знать

Радиатор Elsotherm

Сегодня алюминиевые радиаторы очень часто подключаются как в действующие коммуникационные системы отопления, централизованные или автономные, так и в новые. Для того чтобы в помещении хватало тепла, изначально перед установкой, нужно определиться с размерами батарей, мощностью насоса, местами их монтажа. Здесь при выборе немаловажную роль играет показатель объема секций алюминиевых радиаторов. Он напрямую связан как с подбором составляющих элементов, так и с расчетом количества теплоносителя необходимого для заполнения всей системы отопления.

Технические аспекты алюминиевых батарей

Для обустройства автономной системы отопления необходимо не только выполнить монтажные работы в соответствии с действующими нормативами, но и правильно выбрать алюминиевые радиаторы. Это возможно сделать только после тщательного изучения и анализа их свойств, конструктивных особенностей, технических характеристик.

Классификация и конструктивные особенности

Производители современного отопительного оборудования изготавливают секции алюминиевых радиаторов не из чистого алюминия, а из его сплава с кремниевыми добавками. Это позволяет изделиям придать устойчивость к коррозии, большую прочность и продлить срок их службы.

Сегодня торговая сеть предлагает широкий ассортимент алюминиевых радиаторов, отличающихся по своему внешнему виду, которые представленными такими изделиями как:

• панельные;
• трубчатые.

По конструктивному решению отдельно взятой секции, которые бывают:

• Цельными или литыми.
• Экструзионными или составленными из трех отдельных элементов, внутренне закрепленных между собой болтами с поролоновыми или силиконовыми прокладками.

Также различают батареи и по габаритам.

Стандартных размеров с шириной в пределах 40 см и высотой, равной 58 см.

Низкие, высотой до 15 см, что дает возможность устанавливать их на очень ограниченных пространствах. В последнее время производители выпускают алюминиевые радиаторы этой серии «плинтусного» исполнения с высотой от 2 до 4см.

Высокие или вертикальные. При небольшой ширине, такие радиаторы в высоту могут доходить до двух или трех метров. Такое рабочее расположение по высоте, помогает достаточно эффективно обогреть большие объемы воздуха в помещении. Кроме этого, такое оригинальное исполнение радиаторов выполняет дополнительно и декоративную функцию.

Срок службы современных алюминиевых радиаторов определяется качеством исходного материала и не зависит от количества составляющих его элементов, их размеров и внутреннего объема. Производитель гарантирует их стабильную работу при правильной эксплуатации до 20 лет.

Основные рабочие характеристики

Сравнительные характеристики

Технические характеристики и конструктивные решения алюминиевых радиаторов разрабатываются для обеспечения ими удобного и надежного нагрева помещений. Основными составляющими, характеризующими их технические свойства и эксплуатационные возможности являются такие факторы.

Рабочее давление. Современные алюминиевые радиаторы рассчитаны на показатели давления теплоносителя в системе отопления от 6 до 25 атмосфер. Для гарантии этих показателей в заводских условиях каждая батарея тестируется при давлении в 30 атмосфер. Этот факт дает возможность устанавливать это теплотехническое оборудование в любую систему отопления, где исключается возможность образования гидроударов.

Мощность. Этот показатель характеризует термодинамический процесс передачи тепла с поверхности батареи отопления в окружающую среду. Он указывает, какое количество тепла в ваттах может произвести прибор в единицу времени.

Кстати, теплоотдача от алюминиевых радиаторов происходит способом конвекции и теплового излучения в соотношении 50 на 50. Числовое значение параметра теплоотдачи каждой секции указывается в паспорте прибора.

При расчете необходимого для установки количества батарей, их мощность играет первостепенную роль. Максимальная теплоотдача одной секции отопительного алюминиевого радиатора довольно велика и доходит до 230 Ватт. Такой внушительный показатель объясняется высокой способностью алюминия к теплопередаче.

Влияние подключения на теплоотдачу

Объем секции. Этот показатель характеризует количество теплоносителя, который присутствует в секции радиатора в рабочем состоянии. Он зависит от габаритных размеров радиатора и его внутренней конструкции. Для каждого типа и вида радиаторов эта величина различна.

Объем секции является важной технической характеристикой алюминиевого радиатора и обязательно указывается в сопроводительном паспорте на каждое изделие от производителя.

Благодаря конструктивным особенностям для заполнения алюминиевого радиатора необходимо использовать меньший объем теплоносителя в сравнении с чугунным прибором такой же мощности.

Это значит, что для его нагрева нужно затратить меньше энергии, чем для чугунного аналога.

Температурный диапазон нагрева теплоносителя в алюминиевых батареях превышает 100 градусов.

В качестве справки, стандартная секция алюминиевого радиатора высотой 350–1000 мм, глубиной 110–140 мм, с толщиной стенок от 2 до 3 мм, имеет объем теплоносителя 0,35– 0,5 литра, и способна нагреть площадь в 0,4–0,6 квадратного метра.

Объем секции и расход теплоносителя

Сегодня не все автономные отопительные системы заполняются водой. Это обуславливается двумя факторами.

Размер секции

1. Возникновение ситуации, когда хозяевам необходимо надолго оставить дом без отопления, так как в связи с длительным отсутствием отпадает необходимость в обогреве помещений.
2.  Вода имеет свойство замерзать уже при нулевой температуре. При замерзании вода, расширяясь, превращается в лед,то есть переходит из одного физического состояния в другое. Во время этого процесса высвобождаются и меняются межмолекулярные связи воды, в результате развивается огромное усилие, которое разрывает радиаторы и трубы из любого металла.

Чтобы не произошло подобных ситуаций, для заполнения системы отопления вместо воды используют другой теплоноситель, лишенный проблемы замерзания. Это могут быть такие бытовые антифризы, как:

• этиленгликоль;
• солевой раствор;
• глицериновый состав;
• пищевой спирт;
• нефтяное масло.

Благодаря специальным добавкам, которые вводятся в эти компоненты, составы теплоносителей сохраняют свое агрегатное состояние в жидком виде даже при отрицательных температурах.

Расчет теплоносителя

Определение объема расхода теплоносителя необходимого для автономной системы отопления требует точного расчета. Для простого способа узнать, сколько нужно антифриза, чтобы заполнить отопительную систему, существуют разнообразные расчетные таблицы.

Объем воды в одной секции

Для базовых расчетов можно воспользоваться той информацией, которая изложена в тематических справочниках:

• Стандартная секция алюминиевой батареи содержит 0,45 литра теплоносителя.
• Погонный метр 15-миллиметровой трубы содержит 0,177 литра, а труба диаметром в 32 мм – 0,8 литра теплоносителя.

Информацию о характеристике подпиточного насоса и расширительного бака можно взять из паспортных данных этого оборудования.

Общий объем системы отопления будет равен совокупному объему всех отопительных приборов:

• радиаторов;
• трубопроводов;
• теплообменника котла;
• расширительного бака.

Уточненная формула основного расчета корректируется с учетом коэффициента расширения теплоносителя. Для воды это 4%, для этиленгликоля ─ 4,4%.

Заключение

При проектировании системы автономного отопления у многих возникает вопрос, сколько литров теплоносителя вмещает одна секция алюминиевой батареи. Этот нужно для того, чтобы рассчитать расход газа, электричества и определиться, сколько нужно приобрести антифриза, если в системе не используется вода.

расчет количества секций, как рассчитать мощность батарей по площади для частного дома

Правильный расчёт — залог успешного создания системы отопления.

Он важен при использовании любых батарей, но особенно — алюминиевых.

Для расчета мощности радиатора используется несколько методов.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Мощность одной секции алюминиевого радиатора

Заявленные в паспорте изделия параметры не всегда верно отображаются в реальности. Это связано со множеством внешних условий, мешающих идеальной работе прибора.

Фото 1. Алюминиевый радиатор отопления. Прибор состоит из нескольких секций, количество которых можно изменить.

Теплоотдача алюминиевых батарей соответствует заявленным в документах цифрам, если между температурами воздуха и воды составляет 70 °C. Расчёт выглядит следующим образом:

(T_o + T_p) / 2 — T_B = 70, где

• T_o — температура обратки.
• T_p — подачи.
• T_B — воздуха в комнате.

Последнее значение выбирают по ГОСТ. В большинстве случаев это 22 °C. Для определения нагрева теплоносителя формулу разворачивают:

T_o = (70 + 22) — 10;

T_p = (70 + 22) + 10.

Разница в 70 верна при теплоотдаче одной секции радиатора 500 мм в 200 Вт. При использовании 350 мм батарей значение составит 140 Вт.

Внимание! Оба показателя колеблются в пределах 20 Вт.

Методы расчёта мощности

Для определения значений используют 4 формулы:

1. По линейным габаритам комнаты. Для этого нужно измерить её длину и ширину. По строительным нормам и правилам на каждые 10 квадратных метров необходим 1 кВт,

на сколько квадратов и кубов рассчитана

Несмотря на появление инновационных разработок, привычная всем система отопления, использующая радиаторы, не забыта: она все так же популярна. Причины этой востребованности — ее эффективность и надежность. Однако в этом случае перед установкой необходим точный расчет. Недостаток выделяемого тепла приведет к холоду в доме зимой, его переизбыток потребует частого проветривания, больших расходов на отопление. Чтобы избежать подобных последствий, лучше заблаговременно узнать, на сколько квадратов рассчитана 1 секция радиатора. Есть несколько способов получить искомое значение — их нужное количество. Одни из них приблизительные, другие можно назвать довольно точными.

Какие типы радиаторов существуют?

Прежде чем узнавать, на сколько квадратов рассчитана 1 секция радиатора, необходимо познакомиться с видами этих изделий, так как именно от их свойств во многом зависит конечный результат. Теперь ассортимент включает алюминиевые, биметаллические, стальные и традиционные чугунные батареи.

Алюминиевые

Эти батареи появились недавно, однако «молодой возраст» не помешал им сразу завоевать популярность. Новые изделия сравнительно недороги, выглядят они современно, элегантно. Проблем с теплоотдачей у них тоже нет. Лучшие модели в состоянии с честью противостоять давлению в 15 атмосфер и выше, высокие температуры воды (до 100°) им тоже не страшны.

Теплоотдача одной секции может достигать 200 Вт. В список достоинств входит небольшой вес, так как 1 секция радиатора «затягивает» максимум на 2 кг, а емкость ее невелика — 500 мл, не более. В магазинах представлены два вариант — цельные изделия, которые рассчитаны на определенную мощность, и наборные батареи, позволяющие менять количество секций.

Недостатков «новички» не лишены. Некоторые модели очень требовательны к качеству теплоносителя, так как подвержены кислородной коррозии. Неразборные конструкции могут дать течь, а ремонту они не подлежат, поэтому потребуется замена. Самый лучший вариант — изделия, изготовленные с помощью анодирования. Оксидная пленка надежно защищает их от коррозии.

Биметаллические

Эти современные радиаторы можно считать универсальными: по надежности они соперничают с чугунными изделиями, по качеству теплоотдачи — с алюминиевыми «теплообменниками». Приставка «би» означает присутствие двух металлов — стали и алюминия. 1 секция радиатора состоит из 2 горизонтальных коллекторов, соединенных вертикальным каналом.

Трубы изготовлены из металла, имеющего полимерное покрытие. Внешняя оболочка — алюминий, который не контактирует с теплоносителем, поэтому коррозия ему не страшна. Благодаря такому сочетанию радиаторы не имеют слабых мест: они гарантируют высокую прочность, износостойкость и замечательные теплотехнические характеристики.

Батареи не боятся высокой температуры, гидроударов. Эти универсалы подходят как для многоквартирных, так и для частных домов. Идеальное условие для них — высокое давление центральной системы. Если говорить о недостатках, то единственный минус у любой высококачественной продукции всего один: это высокая цена, если сравнивать ее со стоимостью других конкурентов.

Стальные

Эти конструкции имеют невысокую цену, небольшую массу, устанавливать их достаточно просто. Несмотря на все достоинства, привлекательный вид, разнообразие дизайнерских решений, батареи из стали все же не смогли стать достойными соперниками приборам из других материалов. Причина в их характеристиках.

Тонкие стенки очень быстро нагреваются, но так же стремительно остывают. При гидроударах возможна более серьезная проблема — появление течи. Еще один минус — коррозия тех моделей, которые не защищены специальным покрытием. Срок службы таких изделий удручает: гарантию производители дают небольшую.

Стальные радиаторы, как правило, не разделены на секции, они представляют собой цельную конструкцию. В этом случае при выборе ориентируются на паспортную удельную тепловую мощность, принимая во внимание метраж комнаты, ее особенности. Есть исключения — трубчатые батареи, но и они не очень практичны: изменить количество секций можно только при изготовлении, под заказ.

Чугунные

С этими батареями знакомы все с детства, потому что такие конструкции раньше устанавливали повсеместно. Если сравнивать те старые батареи с современными изделиями, то разница во внешнем виде огромна, но служили «громады» верой и правдой не одному поколению. 1 секция радиатора имела хорошую теплоотдачу — около 160 Вт.

Сейчас ассортимент чугунных батарей значительно расширился. Некоторые модели не только нисколько не уступают по красоте своим более легким и изящным конкурентам, а иногда даже их превосходят. Внешнее преображение никак не повлияло на характеристики моделей. Они так же долго сохраняют тепло, имеют высокую его отдачу.

Корректный монтаж позволяет не беспокоиться о гидроударах, перепадах температур. Толстый чугун отлично противостоит коррозии, атакам абразивных частиц теплоносителя, поэтому может использоваться в любой системе отопления. Минусы — относительная хрупкость металла, сложность установки из-за массивности изделий, большой вес, требующий прочных межкомнатных перегородок.

1 секция радиатора: легкие способы расчета

В зависимости от материала изготовления отопительных приборов производят расчет необходимого количества секций. Каждый металл или их комбинация имеет свои показатели теплоотдачи. Задача радиаторов — компенсировать потери тепла. Именно их учитывают при расчетах. Зависят цифры от климатической зоны, от площади окон, от материала наружных стен, а также от их утепления.

Еще один важный параметр — тепловая мощность, которой обладает 1 секция радиатора. Это понятие означает количество тепла, выдаваемое частью конструкции при максимальных (идеальных) параметрах системы — на входе 90°, на выходе 70°. Данные характеристики производители указывают в паспорте, нередко информация есть на упаковке.

Простой метод: расчет по площади

Этот вариант способен дать только приблизительный ответ. Для получения примерных цифр используют нормы средней мощности отопления, необходимые для обогрева одного квадрата площади. В СНиПе прописаны два норматива, которые предназначены для разных климатических условий:

• от 60 до 100 Вт на 1 м² — для средней полосы России;
• от 150 до 200 Вт на 1 м² — для районов, которые находятся выше 60-й параллели северной широты.

Это ответ на главный вопрос — на сколько квадратов рассчитана 1 секция радиатора. Именно в данных СНиПом промежутках находятся искомые значения для каждого конкретного строения (комнаты в нем). Роль играют материалы стен, наличие качественного утепления. Дома с бетонными стенами требуют максимальных цифр, здания из кирпича — средних значений. Утепленные здания позволяют обойтись минимальными. Еще одна важная сноска: нормы высчитаны для зданий, имеющих среднюю высоту потолка — 2700 мм, не выше.

Прежде всего надо высчитать площадь помещения, выбрать (определить) норму затрат тепла для региона и дома, а затем умножить эти цифры, получив общие теплопотери комнаты. Затем найти в паспорте тепловую мощность секции, и поделить на нее получившийся результат.

Такой метод элементарен, это его плюс. Но он имеет один существенный изъян: эти нормы совершенно не учитывают нестандартные значения высоты потолка, поэтому для других случаев выбирают более «продвинутый» способ.

Вариант чуть сложнее: расчет по объему

К счастью, в том же СНиПе есть и другие нормы, предназначенные не для квадратных, а для кубических метров. Они учитывают разные типы домов:

• 34 Вт на 1 м³ для кирпичных зданий;
• 41 Вт на 1м³ — для панельных конструкций.

Эта формула очень похожа на предыдущую: площадь помещения меняется на его объем, различны нормативы:

Расчеты тоже не вызовут никаких затруднений. Сначала получают объем комнаты, умножая площадь на высоту потолка, затем верхние цифры (объем и норму) перемножают, потом делят на показатель, имеющийся в паспорте радиатора.

Подробный расчет для реальных условий

Тепловая мощность, указанная в паспорте, — значение идеальное, установленное в «тепличных» условиях, с совершенной отопительной системой. Теплоотдача «документальная» рассчитана на точную температуру носителя на входе и выходе (90° и 70° соответственно), для помещения, в котором постоянно +20°.

Зачастую оба условия попросту недостижимы, поэтому 1 секция радиатора может в разных комнатах выполнять работу совсем не так безгрешно. В случае с другими показателями температуры в отопительной системе и комнате необходимо пересчитывать заявленную мощность радиатора. Иначе оптимальных условий в помещении можно не дождаться.

Чтобы самостоятельно вычислить мощность отопительного оборудования, необходимо заняться расчетами температурного напора — «дельты» — системы. Например, если температура на входе составляет 80°, на выходе — 60°, а для комнаты нужно +23°, то искомую дельту ищут по формуле:

Входное и выходное значение складывают, затем делят на 2, получая 70. Затем отнимают оптимальный (нужный) показатель для помещения — 70 – 23 = 47°. Это значение находят в таблице, где напротив температурных показателей указаны коэффициенты.

Заявленную производителем мощность умножают на него: например, 185 Вт х 0,6 = 111 Вт. Такой результат сможет гарантировать 1 секция радиатора для данных условий. Именно это значение подставляют в формулу для расчета количества секций радиатора.

1 секция радиатора: разные материалы

Сейчас разнообразие моделей настолько велико, что даже почти одинаковые на вид батареи могут сильно отличаться своими характеристиками. В первую очередь, многое зависит от материалов, однако роль играют размеры, формы, толщина стенок. Поэтому ориентироваться лучше на данные, которые указывает производитель.

Однако теперь есть возможность предварительно оценить количество радиаторных секций. Для этого вывели средние значения теплоотдачи для самых популярных отопительных приборов — для алюминиевых, биметаллических и чугунных моделей. Но с одним условием: межосевое расстояние должно быть 500 мм. 1 секция радиатора выделяет:

• алюминиевая — 190 Вт;
• биметаллическая — 185 Вт;
• обычная чугунная «гармошка» — 120 Вт.

У последних массивных моделей может быть большое расхождение в показателях из-за различной толщины стенок. Например, разница между моделями «ретро» одного производителя может составлять от 10 до 70 Вт.

В СНиПе приводятся коэффициенты — средние площади, которые способна обогреть 1 секция радиатора, изготовленного из разных материалов:

• алюминиевая — от 1,9 до 2 м²;
• биметаллическая — 1,8 квадратов;
• чугунная — от 1,4 до 1,5 м².

Для расчета количества секций площадь помещения делят на этот коэффициент, а результат всегда округляют в большую сторону. Надо понимать, что эти значения все же довольно приблизительные. Они в большей степени предназначены для оценки будущих затрат на батареи. Поэтому лучше воспользоваться формулой расчета температурного напора, найти в таблице коэффициент, а потом умножить на него мощность, заявленную производителем. И уже потом находить количество секций.

«Расчет с учетом» особенностей комнаты

Это самый сложный метод, но он даст практически точные цифры благодаря большому количеству различных коэффициентов. Они относятся не к системе отопления, а только к особенностям помещения, к способам установки батарей. Формулу используют ту же:

Для получения требуемой теплоотдачи, которую потом придется делить на тепловую мощность одной секции, метраж (не объем!) комнаты сначала умножают на среднюю норму мощности для 1 м². Она не зависит от региона и составляет 100 Вт. Затем результат по очереди перемножают с коэффициентами А, В, С, D, Е, F, G, H, I и J.

«А» — число внешних стен комнаты

В большей степени, именно от их количества сильно зависят теплопотери:

• внешняя стена — лишь одна: 1,0;
• две внешние стены — 1,2;
• внешних стен — три: 1,3;
• четыре стены — 1,4.

«B» — ориентация помещения

Минимум тепла сохраняется в комнатах, смотрящих окнами туда, где всегда мало солнечного света: на север или восток, где солнечные лучи «отмечаются» только по утрам:

• окна выходят на восток либо на север — 1,1;
• комната расположена на западной или на южной стороне — 1,0.

«С» — степень утепления

Качественная теплоизоляция дает шанс максимально сохранить тепло в помещении:

• кладка в 2 кирпича или утепленные наружные стены — 1,0;
• нет утепления снаружи — 1,27;
• очень высокий уровень утепления (если были проведены теплотехнические расчеты) — 0,85.

«D» — климат в регионе

Эти условия учитывает и СНиП, без их учета невозможно ни одно капитальное строительство. Тут используют средние показатели температуры декабря, его самой холодной декады. Эти данные необходимо узнать в гидрометеорологической службе города (района):

• до -10° — 0,7;
• до -15° — 0,9;
• не ниже -20° — 1,1;
• от -25° до -35° — 1,3;
• от -35° или ниже — 1,5.

«Е» — высота потолков

Как уже было отмечено, и нормы СНиП (от 60 до 200 Вт на 1 м²), и среднее значение (100 Вт), использующееся в этом случае, подразумевают стандартную высоту потолков — 2700 мм. Если они не «дотягивают» до этой цифры, то выбирают коэффициент 1,0. Когда высота ее превосходит, то для умножения берут другой:

• 1,05, если высота находится в пределах 2800-3000 мм;
• 1,1 для 3100-3500 мм;
• 1,15 для 3600-4000 мм;
• 1,2, если высота потолка более 4100 мм.

«F» — помещение, находящееся выше

Так как через потолок помещения с большей охотой уходит поднимающийся вверх теплый воздух, в этом случае большое значение имеет верхний этаж. Эти коэффициенты выглядят так:

• сверху чердак или другое неотапливаемое помещение — 1,0;
• утепленный чердак и кровля — 0,9;
• отапливаемая комната — 0,8.

«G» — качество оконных конструкций

Разные пластиковые окна имеют неодинаковые характеристики. Особняком стоят обычные оконные конструкции, сильно повышающие коэффициент:

• деревянные рамы старого образца с двойным остеклением — 1,27;
• однокамерный стеклопакет с двумя стеклами — 1,0;
• двойной стеклопакет либо однокамерный, но имеющий аргановое покрытие, — 0,85.

«H» — площадь остекления комнаты

Независимо от качества оконных конструкций большее количество теплопотерь происходит из-за впечатляющей площади окон. Этот коэффициент зависит от соотношения площади оконных проемов и общего метража помещения:

• менее 0,1 — 0,8;
• от 0,11 до 0,2 — 0,9;
• 0,31-0,4 — 1,1;
• от 0,41 до 0,5 — 1,2.

«I» — схема подключения радиаторов

Эффективность отопления зависит от того, каким образом батареи подключают к трубам — как к подающим, так и к обратным. Самый лучший вариант — диагональное подключение: первая сверху, вторая снизу. Он (на рисунке обозначен буквой А) соответствует коэффициенту 1,0.

• Б — 1,03;
• В — 1,13;
• Г — 1,25;
• Д, Е — 1,28.

«J» — степень открытости батарей

Любая искусственная (либо имеющаяся) преграда может немного повлиять на теплообмен. В этом случае коэффициента 1,0 «заслуживает» радиатор, расположенный под подоконником. Другие отопительные приборы с «препятствием»:

• находящиеся на стене безо всяких «ограничителей» — 0,9;
• прикрытые сверху выступом ниши — 1,07;
• имеющие ограждения из подоконника и из декоративного кожуха, но только с фронтальной стороны — 1,12;
• батареи, полностью закрытые декоративным элементом, — 1,2.

Все коэффициенты сначала записывают на бумагу, затем, умножив метраж на среднюю норму (100 Вт), начинают по порядку умножать на коэффициенты. Получившийся результат делят на теплоотдачу 1 секции (для понравившейся модели), получая необходимое количество секций. Если такие вычисления не вдохновляют на «подвиги», то можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Однако эта работа только кажется трудной, на деле ничего сложного нет.

Также, вы можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором для расчета отопления.

Какой способ выбрать, зависит лишь от силы желания хозяев основательно разобраться в вопросе. Подробную информацию можно почерпнуть из этого видео:

Размеры алюминиевых радиаторов отопления: объем секции, высота

Алюминий — лёгкий материал, который широко применяется.

Кроме прочего, из него делают батареи отопления.

В их создании очень важен расчёт характеристик.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Влияние размера алюминиевого радиатора отопления

Батареи из алюминия делают в широком диапазоне габаритов. Длина оказывает первоочередное влияние на мощность.

Соответственно, для достижения необходимого обогрева нужно увеличить количество секций. Общая протяжённость батареи зависит от расчётов.

Глубина и высота также изменяют показатели, поскольку затрагивают объём. В отличие от длины, эти два значения — вариативные, благодаря чему существует множество различных моделей.

Следующий показатель — межосевое расстояние. Оно отвечает за скорость прогрева радиаторов, поскольку означает промежуток между трубами подачи и обратки.

На работоспособность также влияет способ изготовления:

1. Отлив из металла повышает прочность и долговечность прибора. В этом случае каждая секция — цельная единица, из которых собирают устройство. Это делают в определённой последовательности: сначала сваривают верхние части, затем нижние.
2. Экструзионный способ предусматривает продавливание нагретого алюминия через решетчатую пластину из металла. Благодаря этому получается профиль заданной формы, который разделяют на части и собирают в радиатор.

   Внимание! Подобные отопительные приборы редко встречаются, а изготавливаются, обычно, на заказ. Это связано с невозможностью внести изменения в конструкцию после окончания производства.

Межосевое расстояние

Показатель представляет собой промежуток между осями радиатора. Они расположены симметрично, одна сверху,

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной зарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт.Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт — наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», — сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уокера и директор Техасского института материалов. «И мы полностью устраняем это». Команда заявляет, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальта

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт.Компания SVOLT, штаб-квартира которой расположена в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей. Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к кремниевым анодным литий-ионным батареям

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные батареи могут превзойти литий-ионные, снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные обеспечивать питание смартфона в течение 5 дней, превосходя литий-ионные. Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей — он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии.Все это доступно в батареях с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

В то время как литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые можно найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке — XFC — который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем при зарядке — это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это 10-минутными циклами, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод уменьшает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея увеличивает время автономной работы в три раза

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у нынешних графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро деградирует и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — стартап по производству аккумуляторов, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может позволить использовать медицинские таблетки с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для вашего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые нанопроволочные батареи

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие нанопроволочные батареи, способные выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до ста градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но в них используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието верит, что будущее аккумуляторов — за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто необходим тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе факультета нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и предлагает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одной зарядке аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Питание от звука

Исследователи из Великобритании создали телефон, способный заряжаться, используя окружающий звук в окружающей атмосфере.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой собственный телефон во время разговора.

Двойная угольная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более устойчивы и экологически безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам отвлекаться и оставаться экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный побочный продукт — это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Литий-ионные аккумуляторы нередко перегреваются, загораются и даже взрываются.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 — яркий тому пример. Исследователи Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала из жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и нагреванию, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет попасть на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые Гарварда разработали батарею, которая накапливает свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долгое время по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследования Стэнфордского университета использовали жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения непостоянных источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, способной производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, готовую к использованию уже сейчас.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, который намного дешевле, чем существующие методы.Воздушно-цинковые батареи можно считать более совершенными, чем литий-ионные, поскольку они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а скорее с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ, позволяющий использовать одежду в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ламп или в шинах автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Растяжимые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды он сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung.

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он выдерживает температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы в пять раз быстрее, чем рекомендуемые текущие пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом.

,

сжатие Архимеда: на каком диаметре тонет алюминиевая лодка?

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.

Области науки	Аэродинамика и гидродинамика
Сложность
Требуемое время	Очень короткий (≤ 1 день)
Предварительные требования	Нет
Наличие материалов	Легко доступны
Стоимость	Очень низкий (менее 20 долларов США)
Безопасность	При использовании молотка требуется наблюдение взрослых.

Абстрактные

Где вы черпаете свои лучшие идеи? В школе с друзьями? Когда вы собираетесь покататься на велосипеде? Более 2200 лет назад ученому по имени Архимед пришла в голову одна из своих лучших идей, когда он сел в ванну. Эврика! Он бегал по улицам, даже не позаботившись о своей одежде. Что его так волновало? Он обнаружил, что когда объекты, такие как его тело, помещаются в воду, вода отталкивается.Вы тоже это заметили? Вес выталкиваемой воды равен подъемной силе, действующей на этот объект. Он использовал эту идею, называемую принципом Архимеда, чтобы помочь местному королю выяснить, была ли его корона сделана из чистого золота или нет, а сегодня инженеры используют его принцип, чтобы строить корабли из стали, которые могут плавать. В этом научном проекте по гидродинамике вы будете делать маленькие сферические «лодки» из алюминиевой фольги и выяснять, в какой момент они не могут оттолкнуть достаточно воды, заставляя их тонуть.Вы определите диаметр, при котором подъемная сила будет недостаточно сильной, чтобы удержать их на плаву.

Объектив

Для определения диаметра, при котором тонут алюминиевые шарики одинаковой массы.

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

Планируете ли вы сделать проект от Science Buddies?

Вернитесь и расскажите нам о своем проекте, используя ссылку «Я сделал этот проект» для выбранного вами проекта.

Вы найдете ссылку «Я сделал этот проект» на каждом проекте на веб-сайте Science Buddies, так что не забудьте поделиться своей историей!

Кредиты

Кристин Стронг, Друзья науки

Цитируйте эту страницу

Здесь представлена ​​общая информация о цитировании. Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и обновите цитату по мере необходимости.

MLA Стиль

Сотрудники Science Buddies. «Архимед сжат: на каком диаметре тонет алюминиевая лодка?» Друзья науки , 23 июня 2020, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Aero_p044/aerodynamics-hydrodynamics/archimedes-diameter-boat-sink. По состоянию на 14 августа 2020 г.

APA Style

Сотрудники Science Buddies. (2020, 23 июня). Сжатие Архимеда: при каком диаметре тонет алюминиевая лодка? Полученное из https: // WWW.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Aero_p044/aerodynamics-hydrodynamics/archimedes-diameter-boat-sink

Дата последнего редактирования: 2020-06-23

Введение

Если вы уроните стальной гвоздь в таз с водой, он утонет, как камень. Так как же плывет стальной корабль, который на весит на больше, чем крошечный гвоздь?

Рис. 1. На этой фотографии показан тяжелый стальной корабль, плывущий по океану.(ВМС США, без даты)

Более 2200 лет назад человек Архимед сел в свою ванну и выяснил то, что до сих пор используется в кораблестроении — когда вы помещаете объект в воду, вода уходит с его пути — она ​​перемещается на . Если объект плавает, количество вытесненной воды весит столько же, сколько и сам объект. Подумайте о том, сколько воды уходит, когда вы бросаете баскетбольный мяч в ванну с водой, и он покачивается наверху. Что произойдет, если вы надавите на этот плавающий баскетбольный мяч и попытаетесь толкнуть его на ниже поверхности воды, пытаясь оттолкнуть еще воды от поверхности.Это сложно, а? Это похоже на то, что что-то толкает мяч, из-за чего его трудно протолкнуть под водой.

Рис. 2. На этой фотографии изображена скульптура великого греческого ученого Архимеда. (НАСА, 2010 г.)

Архимед обнаружил, что существует выталкивающая сила , которая толкает объект, когда вы помещаете его в воду. Сила этой направленной вверх силы равна весу воды, которая была перемещена с пути. Итак, если объект, который вы помещаете в воду, отодвигает немного воды в сторону, вес этого небольшого количества воды невелик, и поэтому подъемная сила мала. Если, с другой стороны, объект вытесняет много воды, то вверх будет толкать вверх большой выталкивающей силы .

Тонет объект или плавает, зависит от его плотности по сравнению с плотностью воды. Плотность — это масса на единицу объема . Другими словами, он описывает, сколько «материала» упаковано в объем пространства.Представьте себе прямоугольную кухонную губку, воздушную и легкую с множеством дырок. Теперь представьте блок точно такой же ширины, высоты и глубины, как эта губка, но сделанный из твердого металла. Блок имеет более высокую плотность, чем губка — в том же объеме упаковано более материи . Губка будет плавать, а блок тонуть.

Судостроители придумали, как заставить стальные корабли плавать. Они проектируют ту часть корабля, которая уходит в воду, корпус , с формой, которая вытесняет (отталкивает) много воды.Это создает большую подъемную силу, направленную вверх. Они также снижают плотность корабля, чем вода, за счет помещения воздуха внутрь корпуса. Этот захваченный воздух снижает плотность корабля, так что он может плавать, точно так же, как воздушные отверстия в кухонной губке придают ему низкую плотность и позволяют ему плавать.

В этом научном проекте по гидродинамике (изучение движения жидкости) вы будете работать с другим типом металла, называемым алюминием . Вы будете постепенно формировать сферы (шары) разных размеров из одного и того же куска алюминия.Самая большая сфера , которую вы сделаете — сфера с наибольшим объемом — будет иметь на более низкую плотность , чем сферы меньшего размера, поскольку масса (количество алюминия) будет одинаковой для всех сфер. Итак, сколько вам придется раздавить алюминиевый шар, прежде чем он утонет? Приготовьте молоток, чтобы узнать!

Термины и понятия

• Подъемная сила
• Плотность
• Масса
• Том
• Дело
• Корпус
• Алюминий

Вопросы

• Что происходит, когда предметы помещаются в воду?
• Как можно измерить силу подъемной или выталкивающей силы объекта в воде?
• Почему стальные корабли могут плавать, а стальной гвоздь — нет?

Библиография

На этом сайте вы можете узнать больше о том, как Архимед открыл свой принцип:

Этот источник объясняет, почему стальной корабль может плавать, а стальной стержень — нет:

Из этого видео вы узнаете, как взвесить объект, например лошадь, по принципу Архимеда:

Чтобы получить помощь в создании графиков, посетите этот сайт:

• Национальный центр статистики образования, (n.д.). Создать график . Проверено 25 июня 2020.
.

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютерный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи. Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Материалы и оборудование

• Полотенце или бумажные полотенца
• Большая прозрачная чаша или контейнер
• Водопроводная вода
• Алюминиевая фольга для тяжелых условий эксплуатации
• Линейка метрическая
• Ручка
• Ножницы
• Перманентный маркер
• Молоток
• Лабораторный блокнот
• Дополнительно: миллиметровая бумага

Методика эксперимента

Подготовка к тесту

1. Разложите полотенце или бумажные полотенца на твердой рабочей поверхности.
2. Наполните миску или контейнер примерно на две трети водопроводной водой и положите ее на полотенца или бумажные полотенца.
3. Используя линейку и ручку, отмерьте квадрат из алюминиевой фольги размером 25 см.
   1. Не стесняйтесь использовать в своем эксперименте квадрат из алюминиевой фольги чуть большего или чуть меньшего размера. Просто не забудьте записать размер алюминиевой фольги, которую вы решили использовать для всех испытаний, в своем лабораторном блокноте.
4. Вырежьте ножницами квадрат из алюминиевой фольги.
5. Повторяйте шаги 3–4, пока не получите три квадратных алюминиевых листа одинакового размера.
6. Для каждого алюминиевого листа создайте таблицу данных в лабораторной записной книжке для тестирования, как в таблице 1, показанной ниже для алюминиевого листа 1. У вас должно быть три таблицы данных — по одной для каждого алюминиевого листа.

Диаметр (см)	Раковины или поплавки?	Количество шара под водой (%)
6 см (пример)
5 см
4 см
3 см
2.8 см
2,5 см
2,2 см
2,0 ​​см

Таблица 1. Алюминиевый лист 1 Таблица данных

Испытания алюминия

1. Отметьте четыре угла каждого листа перманентным маркером, чтобы потом можно было определить углы.
2. Сожмите руками углы одного из алюминиевых листов и скомкайте лист алюминия в шарик диаметром примерно 6 см.Используйте цветные углы в качестве направляющих, когда будете мять мяч — это будет важно на шаге 3.

Рис. 3. На этой фотографии показано, как смять фольгу в неплотный клубок.

2. Измерьте диаметр алюминиевого шарика с помощью линейки и запишите точное значение в таблицу данных (это нормально, если оно несколько отличается от значения в примере в таблице данных).
3. Прочтите шаги 3.a. и 3.b, затем осторожно поместите мяч в миску с водой и сразу же запишите в лабораторный блокнот, тонет он или плавает.
   1. Чтобы мяч не заполнился водой, так как в нем есть воздушные карманы, когда он незакреплен, опустите мяч в воду так, чтобы цветные углы, которые вы отметили и соединили во время смятия, находились на вершине мяч.
   2. Запишите в лабораторный блокнот, плавает ли шарик из алюминиевой фольги на поверхности или частично погружен в воду (если часть его находится под водой, а часть — сверху).

Рисунок 4. На этой фотографии показано, как осторожно поместить шарик из фольги в воду, чтобы проверить, тонет он или плавает.

4. Опуститесь низко так, чтобы вы оказались на уровне глаз с алюминиевой фольгой, и быстро запишите в лабораторную записную книжку, сколько примерно мяч находится ниже уровня воды, используя Таблицу 2 и Рисунок 5 в качестве ориентиров. При необходимости попросите взрослого помочь вам с этим шагом.

Количество алюминиевого шара под водой	Процент для записи в лабораторной тетради
Немного	10%
Четверть	25%
Одна треть	33%
Половина	50%
Две трети	67%
Три четверти	75%
Почти полностью	90%
Все	100%

Таблица 2.
Рис. 5. На этом чертеже показано, как определить приблизительный процент погруженного в воду шарика из фольги. Синие линии обозначают уровень воды.

5. Достаньте мяч из миски с водой, вытряхните всю воду и вытрите его полотенцем.
6. Теперь скомкайте тот же самый алюминиевый шар немного плотнее, превратив его в шар меньшего размера, примерно 5 см в диаметре. Если вы слишком сильно смяли ее, просто осторожно потяните немного алюминиевой фольги, чтобы получить желаемый размер.

Рисунок 6. На этом фото показано, как плотнее смять свободный шарик.

7. Повторите шаги 2–5.
8. Еще больше смяв алюминиевый шарик в шарик еще меньшего размера.
   1. Если вам слишком сложно сжать меньше, вы можете попросить помощи у взрослого.
   2. Если слишком сложно сжать меньший шарик одной рукой, тогда используйте молоток или молоток, чтобы аккуратно разбить фольгу в меньший шар на поверхности, которую, по словам родителей, можно стучать.Будьте осторожны с молотком или киянкой, чтобы не сломать пальцы! Может быть сложно получить идеальную сферу (форму шара), но это нормально. Просто представьте себе сферу и используйте для измерения диаметра наибольшую ширину алюминия, которую вы можете измерить.

Рис. 7. На этой фотографии показано, как растолочь шарик из алюминиевой фольги, чтобы он стал более плотным и меньшим размером.

9. Повторите шаги 2–5.
10. Повторяйте шаги 8–9, пока мяч не утонет.
11. Повторите шаги 1–10 для двух других листов алюминиевой фольги, используя тот же диаметр, что и при первом испытании.

Анализ данных Таблица

1. Создайте новую таблицу данных, как показано ниже. Ваши диаметры могут отличаться от показанных в примерах. Введите данные из трех ваших таблиц данных в эту новую таблицу данных, как в таблице 3 ниже.

Диаметр сферы (см)	Алюминиевый лист 1 (% погружения)	Алюминиевый лист 2 (% погружен в воду)	Алюминиевый лист 3 (% погружен в воду)	Средний процент (%)
6.0 (пример)
5,0
4,0
3,0
2,8
2,5
2.2
2,0 ​​

Таблица 3. Таблица средних процентов погруженных данных

2. Для каждого диаметра в таблице данных вычислите средний процент погружения и запишите его в таблицу данных. Чтобы получить среднее значение для одной строки в этой таблице данных, сложите три числа в строке и затем разделите на три.
3. Постройте линейный график, показывающий диаметр алюминиевых шариков по оси x и средний процент погруженных шариков по оси y. Вы можете построить график вручную или использовать онлайн-программу для построения графиков, например Создайте график, чтобы построить график на компьютере, а затем распечатайте его.
4. При каком диаметре утонули шары? При каком диаметре шары имели наименьшую плотность? При каком диаметре шары имели наибольшую плотность? При каком диаметре шары имели плотность, примерно равную плотности воды (когда шар был почти полностью погружен или погружен в воду, но не полностью опускался на дно)?

,

Если вам нравится этот проект, возможно, вам понравятся следующие родственные профессии:

Морской архитектор

Вода покрывает более 70 процентов поверхности Земли, и морские архитекторы проектируют суда, которые позволяют людям и их грузам безопасно и эффективно проходить через эти воды или под ними.Некоторые из их гидроциклов огромны, как торговые суда, которые перевозят огромные грузы нефти, автомобилей, продуктов питания, одежды, игрушек и других товаров через тысячи миль открытых вод. Эти корабли необходимы для торговли между странами. Другие суда меньше по размеру и более специализированы, например, роскошные яхты или круизные лайнеры. Третьи предназначены для военных целей. Читать далее

Учитель физики

Наша Вселенная полна материи и энергии, и то, как эта материя и энергия движутся и взаимодействуют в пространстве и времени, является предметом физики.Учителя физики проводят свои дни, показывая и объясняя чудеса физики, которая лежит в основе всех других научных дисциплин, включая биологию, химию, науку о Земле и космосе. Их работа служит развитию нового поколения ученых и инженеров, включая всех специалистов в области здравоохранения. Они также помогают всем ученикам лучше понять свой физический мир и то, как он работает в их повседневной жизни, а также то, как стать лучшими гражданами, понимая процесс научных исследований.Читать далее

Варианты

• Перед началом испытания взвесьте алюминиевые листы на весах и вычислите их среднюю массу в граммах. Вычислите объем сфер для каждого диаметра, используя тот факт, что объем сферы равен 4/3, умноженному на пи, умноженному на радиус в кубе. Используя среднюю массу и объемы, вычислите среднюю плотность алюминиевых листов для каждого диаметра, разделив среднюю массу на объем.При какой средней плотности утонули алюминиевые шары? При какой средней плотности алюминиевые шары были примерно равны плотности воды? Какова масса вытесненной воды для каждого диаметра сферы?

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

Спросите эксперта

Форум «Задайте вопрос эксперту» предназначен для того, чтобы студенты могли найти ответы на научные вопросы, которые они не смогли найти с помощью других ресурсов.Если у вас есть конкретные вопросы о вашем проекте или научной ярмарке, наша команда ученых-добровольцев может вам помочь. Наши специалисты не будут выполнять эту работу за вас, но они сделают предложения, дадут рекомендации и помогут устранить неполадки.

Спросите эксперта

Ссылки по теме

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютерный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи.Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Ищете больше научных развлечений?

Попробуйте одно из наших научных занятий для быстрых научных исследований в любое время. Идеально, чтобы оживить дождливый день, школьные каникулы или момент скуки.

Найдите занятие

Видео о нашей науке

Яйцо сырое или приготовленное? STEM деятельность

Построить винтовку Гаусса

5 научных экспериментов, которые можно провести с помощью Peeps

Спасибо за ваш отзыв!

,

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные аккумуляторные батареи

бывают всех форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали аккумуляторную батарею ноутбука (что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания аккумулятора и возникновения пожара), вы бы обнаружили следующее:

• Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые почти идентичны элементам AA, либо они могут быть призматическими , что означает, что они квадратные или прямоугольные. Компьютер, который включает:
• Одна или несколько температур датчики для контроля температуры батареи
• Схема преобразователя и регулятора напряжения для поддержания безопасных уровней напряжения и тока
• Экранированный разъем для ноутбука , который позволяет питанию и информации поступать в аккумуляторный блок и из него
• A отвод напряжения , который контролирует энергоемкость отдельных ячеек в аккумуляторном блоке
• Монитор состояния заряда аккумулятора , который представляет собой небольшой компьютер, который управляет всем процессом зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку аккумуляторов.

Если аккумулятор слишком нагревается во время зарядки или использования, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться остыть. Если вы оставите свой ноутбук в очень горячей машине и попытаетесь использовать его, он может не дать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы когда-либо полностью разряжаются, аккумуляторная батарея отключится из-за разрушения элементов. Он также может отслеживать количество циклов зарядки / разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сказать вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе.

Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батарей. Такое энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные батареи теряют 5 процентов своей мощности каждый месяц, когда они простаивают.

Литий-ионные элементы

Как и у большинства батарей, у вас металлический корпус. Здесь особенно важно использование металла, потому что аккумулятор находится под давлением. Этот металлический корпус имеет какое-то чувствительное к давлению вентиляционное отверстие .Если аккумулятор когда-либо станет настолько горячим, что может взорваться от избыточного давления, это отверстие сбросит дополнительное давление. Батарея, вероятно, впоследствии станет бесполезной, так что этого следует избегать. Отверстие строго предусмотрено в качестве меры безопасности. Так же и переключатель с положительным температурным коэффициентом (PTC) , устройство, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.

Этот металлический футляр содержит длинную спираль, состоящую из трех спрессованных вместе тонких листов:

• A Положительный электрод
• A Отрицательный электрод
• A сепаратор

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир — один из распространенных растворителей.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам проходить через них.

Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO ₂ . Отрицательный электрод выполнен из углерода. Когда батарея заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и присоединяются к углю.Во время разряда ионы лития возвращаются в LiCoO ₂ из углерода.

Движение этих ионов лития происходит при достаточно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычных щелочных элементов AA, которые вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. См. Раздел «Как работают батареи» для получения подробной информации о различном химическом составе батарей.

Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионной батареи, и выясним, почему они могут взорваться в следующий раз.

,Алюминиевая батарея

Ultrafast предлагает безопасную альтернативу обычным батареям — ScienceDaily

Ученые Стэнфордского университета изобрели первую высокопроизводительную алюминиевую батарею, которая быстро заряжается, долговечна и недорога. Исследователи говорят, что новая технология предлагает безопасную альтернативу многим коммерческим батареям, широко используемым сегодня.

«Мы разработали перезаряжаемую алюминиевую батарею, которая может заменить существующие устройства хранения, такие как щелочные батареи, которые вредны для окружающей среды, и литий-ионные батареи, которые иногда воспламеняются», — сказал Хунцзе Дай, профессор химии в Стэнфорд.«Наша новая батарея не загорится, даже если вы просверлите ее».

Дай и его коллеги описывают свою новую алюминиево-ионную батарею в статье «Сверхбыстрая перезаряжаемая алюминий-ионная батарея», которая будет опубликована 6 апреля в предварительном онлайн-выпуске журнала Nature .

Алюминий уже давно является привлекательным материалом для аккумуляторов, главным образом из-за его низкой стоимости, низкой воспламеняемости и высокой емкости аккумулятора. На протяжении десятилетий исследователи безуспешно пытались разработать коммерчески жизнеспособную алюминиево-ионную батарею.Ключевой задачей было найти материалы, способные производить достаточное напряжение после повторяющихся циклов зарядки и разрядки.

Катод графитовый

Алюминиево-ионный аккумулятор состоит из двух электродов: отрицательно заряженного анода из алюминия и положительно заряженного катода.

«Люди пробовали разные материалы для изготовления катода», — сказал Дай. «Мы случайно обнаружили, что простое решение — использовать графит, который в основном состоит из углерода.В нашем исследовании мы определили несколько типов графитовых материалов, которые дают нам очень хорошие характеристики ».

Для экспериментальной батареи команда Стэнфордского университета поместила алюминиевый анод и графитовый катод вместе с ионным жидким электролитом в гибкий чехол с полимерным покрытием.

«Электролит в основном представляет собой соль, которая является жидкой при комнатной температуре, поэтому она очень безопасна», — сказал аспирант Стэнфордского университета Мин Гун, соавтор исследования Nature .

Алюминиевые батареи безопаснее обычных литий-ионных батарей, используемых сегодня в миллионах ноутбуков и сотовых телефонов, добавил Дай.

«Литий-ионные батареи могут стать причиной возгорания», — сказал он.

В качестве примера он указал на недавнее решение авиакомпаний United и Delta запретить массовые перевозки литиевых батарей на пассажирских самолетах.

«В нашем исследовании у нас есть видеоролики, показывающие, что вы можете просверлить алюминиевый аккумуляторный отсек, и он будет продолжать работать еще некоторое время, не загораясь», — сказал Дай. «Но литиевые батареи могут сработать непредсказуемым образом — в воздухе, в машине или в вашем кармане.Помимо безопасности, мы добились больших успехов в производстве алюминиевых батарей ».

Один из примеров — сверхбыстрая зарядка. Владельцы смартфонов знают, что зарядка литий-ионного аккумулятора может занять несколько часов. Но команда Стэнфорда сообщила о «беспрецедентном времени зарядки» до одной минуты с алюминиевым прототипом.

Прочность — еще один важный фактор. Алюминиевые батареи, разработанные в других лабораториях, обычно умирают всего после 100 циклов заряда-разряда. Но батарея Stanford выдержала более 7500 циклов без потери емкости.«Это был первый случай создания сверхбыстрой алюминиево-ионной батареи со стабильностью в течение тысяч циклов», — пишут авторы.

Для сравнения, срок службы типичной литий-ионной батареи составляет около 1000 циклов.

«Еще одна особенность алюминиевой батареи — гибкость», — сказал Гонг. «Его можно сгибать и складывать, поэтому он может использоваться в гибких электронных устройствах. Алюминий также является более дешевым металлом, чем литий».

Приложения

В дополнение к небольшим электронным устройствам, алюминиевые батареи могут использоваться для хранения возобновляемой энергии в электрической сети, сказал Дай.

«Электросеть нуждается в батарее с длительным сроком службы, которая может быстро накапливать и выделять энергию», — пояснил он. «Наши последние неопубликованные данные показывают, что алюминиевую батарею можно перезаряжать десятки тысяч раз. Трудно представить себе создание огромной литий-ионной батареи для хранения в сети».

Алюминий-ионная технология также предлагает экологически чистую альтернативу одноразовым щелочным батареям, сказал Дай.

«Миллионы потребителей используют 1,5-вольтовые батарейки типа AA и AAA», — сказал он.«Наша алюминиевая аккумуляторная батарея вырабатывает около двух вольт электричества. Это больше, чем кто-либо достиг с алюминием».

Но для соответствия напряжению литий-ионных аккумуляторов потребуются дополнительные улучшения, добавил Дай.

«Наша батарея вырабатывает примерно половину напряжения типичной литиевой батареи», — сказал он. «Но улучшение материала катода может в конечном итоге повысить напряжение и плотность энергии. В противном случае в нашей батарее есть все, о чем вы мечтаете, а именно: недорогие электроды, хорошая безопасность, высокоскоростная зарядка, гибкость и длительный срок службы.Я рассматриваю это как новую батарею в первые дни ее существования. Это довольно интересно ».

Другие со-ведущие авторы исследования, связанные со Стэнфордом, — это приглашенные ученые Мэн-Чан Линь из Тайваньского научно-исследовательского института промышленных технологий, Бинган Лу из Хунаньского университета и научный сотрудник Йингпэн Ву. Другие авторы — Ди-Ян Ван, Минюнь Гуань, Майкл Энджелл, Чансинь Чен и Цзян Ян из Стэнфорда; и Бинг-Джо Хван из Национального Тайваньского педагогического университета.

Основную поддержку исследованиям оказал Университет У.S. Министерство энергетики, Тайваньский научно-исследовательский институт промышленных технологий, Стэнфордский проект по глобальному климату и энергии, Стэнфордский институт энергетики Прекурта и министерство образования Тайваня.

,

No related posts.