Почему батареи крепят внизу стены: Почему батареи крепят внизу стены

Почему под окном?

Расположение точки обогрева на стене под окном связано исключительно с законами физики. Окно и стена с ним в несколько раз холоднее, чем другие стены комнаты. Логично, что самые холодные точки нуждаются в дополнительных источниках отопления. Осталось определить, почему именно под окном, а не рядом. Здесь вступают принципы конвекции – воздух распространяется по комнате в зависимости от его температуры. Так, теплый стремится вверх, а холодный – вниз. Получается такая схема:

1. От поверхности стеклопакета поступает холодный воздух, который спускается вниз. Широкий подоконник может направить его в помещение, а это плохо.
2. Если подоконник не сильно широкий, то он позволяет холодному воздуху «спуститься» к радиатору и нагреться.
3. Нагретый воздух стремится подняться вверх, а там сталкивается с холодным потоком от окна и разбавляет его.
4. Получается, что потоки воздуха в комнате смешиваются и нет сильных перепадов температуры.

Другая сторона медали – теплый воздух от радиатора нагревает и стеклопакет. Это препятствует образованию плесени, влаги и конденсата.

Где еще могут быть установлены радиаторы

По разным причинам установка батареи под окном бывает невозможна. В этом случае можно рассмотреть пару других вариантов:

• В нише – иногда в квартире есть специально выделенные ниши под радиаторы. Установка в них должна происходить с учетом того, что между батареей, задней и боковой стенками должно остаться по 5 см пустого пространства. А от верха и низа надо оставить еще больше – по 10 см пространства. Так движение воздуха будет менее затруднено;
• На стене – сомнительная затея, но иногда нет другого выхода. При размещении батареи на стене надо оценить материал стены – не каждый вынесет тяжелый вес радиатора. А при монтаже нужно учесть те же параметры, что рекомендованы при установке в нише – сверху и снизу нужно оставить по 10 см пустого пространства, а по бокам и сзади батарей – по 5 см.

Сегодня принято прятать радиаторы в нише, но тогда надо установить теплоотражающий экран, иначе помещение будет иметь недостаточно поступающего тепла.

Почему батареи располагают под окнами. Почему батареи крепят внизу стены

Многие наши сограждане задаются вопросом: «Почему же батареи все-таки ставят непосредственно под окнами?». Казалось бы, пространство возле окна является наименее защищенным от проникновения холода с улицы, так почему бы не разместить радиаторы отопления подальше от таких мест?

Ближе к зиме, когда грядут первые морозы, начинается отопительный сезон. И, действительно, батареи, размещенные под окнами, более эффективно согревают пространство, чем радиаторы, установленные в иных местах. Дело в том, что окно – место наибольших теплопотерь во всем пространстве дома или квартиры, и оно является самым слабым местом в части теплозащиты. Подойдите к окну и приложите ладонь к стеклу. Вы почувствуете, что стекло холодное, возможно, даже ощутите легкое веяние холодного воздуха. Даже если в оконные проемы Вашего дома вмонтированы наиболее современные, качественные и надежные стеклопакеты, и соблюдены все необходимые технологии их установки, они все равно пропускают больше холодного воздуха, чем, например, стены или двери.

Все батареи греют пространство по одному принципу, используя способность воздуха к циркуляции. Обратимся к законам физики. Всем известно, что холодный воздух тяжелее теплого и поэтому опускается вниз. То же происходит и с воздухом из окна. Уличный морозный воздух, поступая в помещение сквозь трещины и микропоры, опускается вниз к полу. Но благодаря батареям, прикрепленным под окном, холодный воздух успевает нагреться и поднимается к потолку, уступая место следующей «порции» мороза. Таким образом, холод не успевает распространиться по всей площади помещения, а, наоборот, согреваясь, обеспечивает жилище теплом. Что же происходит с холодным воздухом, если батареи находятся в удалении от окна? Из-за разницы температур холодный воздух циркулирует от окна вглубь помещения, и только достигнув батареи, начинает нагреваться и «путешествовать» к потолку по уже намеченной схеме. Поэтому, если батарея располагается далеко от окна, процесс отопления комнаты значительно замедляется.

Можно ли убрать батарею под окном.

Многие наши сограждане задаются вопросом: «Почему же батареи все-таки ставят непосредственно под окнами?». Казалось бы, пространство возле окна является наименее защищенным от проникновения холода с улицы, так почему бы не разместить радиаторы отопления подальше от таких мест?

Ближе к зиме, когда грядут первые морозы, начинается отопительный сезон. И, действительно, батареи, размещенные под окнами, более эффективно согревают пространство, чем радиаторы, установленные в иных местах.Дело в том, что окно – это место наибольших теплопотерь во всем пространстве дома или квартиры, и оно является самым слабым местом в части теплозащиты. Подойдите к окну и приложите ладонь к стеклу. Вы почувствуете, что стекло холодное, возможно, даже ощутите легкие веяния холодного воздуха. Даже если в оконные проемы вашего дома вмонтированы наиболее современные, качественные и надежные стеклопакеты, и соблюдены все необходимые технологии их установки, они все равно пропускают больше холодного воздуха, чем, например, стены или двери. Все батареи греют пространство по одному принципу, используя способность воздуха к циркуляции. Обратимся к законам физики. Всем известно, что холодный воздух тяжелее теплого и поэтому опускается вниз. То же происходит и с воздухом из окна. Уличный морозный воздух, поступая в помещение сквозь трещины и микропоры, опускается вниз к полу. Но благодаря батареям, прикрепленным под окном, холодный воздух успевает нагреться и поднимается к потолку, уступая место следующей «порции» мороза. Таким образом, холод не успевает распространиться по всей площади помещения, а, наоборот, согреваясь, обеспечивает жилище теплом. Что же происходит с холодным воздухом, если батареи находятся в удалении от окна? Из-за разницы температур, холодный воздух циркулирует от окна вглубь помещения, и только достигнув батареи, начинает нагреваться и «путешествовать» к потолку по уже намеченной схеме. Поэтому, если батарея располагается далеко от окна, процесс отопления комнаты значительно замедляется.

Как правильно установить батарею под окном.

Не меньшее значение имеет и тип подключения: боковой, нижний или по диагонали.

Схемы подключения батарей

Обычно тип подключения подбирается в зависимости от планировки и особенностей квартиры.

Боковое подключение батареи	Одним из самых распространенных вариантов является боковое подключения, которое обладает хорошей теплоотдачей, но если в квартире установлен длинный радиатор, с краю он может не до конца прогреваться.
Нижнее подключение батареи	Нижнее подключение целесообразно выбирать в том случае, если трубы проходят под полом или спрятаны под плинтусом. Патрубки направлены вниз, что не нарушает эстетичного вида батареи. Однако при таком типе подключении теплопотеря может достигать 15%.
Диагональное подключение — самое эффективное	Диагональное подключение следует использовать в том случае, если длина радиатора составляет не менее 12 секций. Здесь труба подсоединяется к одному краю батареи, теплоноситель проходит по всей конструкции, а по другой трубе возвращается обратно. Теплопотеря при диагональном подключении обычно не превышает 5%.

Когда выбор сделан, и вы определились с видом радиатора и типом его подключения, можно приступать к монтажным работам.

Сегодня наибольшей популярностью среди отопительных приборов для квартир с центральной системой отопления, пользуются чугунные и биметаллические батареи.

Мы предлагаем подробно ознакомиться с инструкцией каждого из этих вариантов, которые имеют ряд технических особенностей.

Перед началом установки для квартир с центральной системой отопления, необходимо получить разрешение у соответствующего органа на проведение монтажных работ. Вам придется сливать воду из батарей, а значит, предварительно необходимо отключить весь стояк. Это является обязательным условием, невыполнение которого грозит серьезным административным штрафом. После того, как вы заполните все документы, в назначенное время к вам придет слесарь, чтобы спустить воду до нужного этажа. Разумеется, демонтаж и установку батарей необходимо проводить в межотопительный сезон.

Повреждение герметичности системы отопления в квартире в отопительный сезон может привести к аварии, за которую вам будет начислен внушительный штраф. Кроме этого вы оставите весь дом без отопления в течение продолжительного времени!

Можно ли перенести батарею от окна. Можно ли перенести батареи отопления

Текст квартиры и дачи»Можно ли перенести батареи отопления»:

В соответствии с действующими на сегодняшний день правилами содержания имущества многоквартирного дома, радиаторы отопления относятся к общедомовой собственности, их замена на более мощные агрегаты, как и перенос на другое место, допускается только с разрешения управляющей компании или товарищества собственников жилья данного дома.Инструкция

1
Для произведения замены, а тем более для переноса на новое место радиаторов отопления руководству управляющей компании или ТСЖ требуется предоставить техническую документацию на новые батареи, чтобы их монтаж не нарушил теплового баланса в доме в целом, а также план помещения с указанием, где сейчас находится элемент отопления и куда он «переедет». На плане обязательно должны быть отражены окна, вентиляционные короба, а также те стены, которые выходят на улицу. Подготовить и план, и новый технический паспорт могут в специализированных Бюро.

2
Замена радиаторов отопления на более мощные требует обязательного предоставления заключения специалиста-теплотехника о том, что данные радиаторы устанавливаются для достижения заданной проектом температуры, которая должна соответствовать промежутку 18-22 градуса. Для ванных комнат нормальной считается температура 25 градусов. Если температура в квартире не соответствует этим параметрам, в вышеупомянутом заявлении стоит указать этот неприятный факт с приложением официальной письменной справки о замере температуры уполномоченным лицом.

3
Перенос радиаторов также потребует оповещения руководства управляющей компании или ТСЖ в письменном виде. Кроме того, вам предстоит провести работу, связанную с согласованием проекта в основных инстанциях, таких как Жилищная инспекция, теплоцентраль, прочих организациях, принимающих участие в проектировании дома. Результат изменения, а также новые характеристики системы отопления должны найти свое отражение в документах БТИ.

4
При переносе радиаторов рекомендуется использовать только качественные материалы

Это связано с тем, что радиаторы находятся под высоким давлением горячей воды и в случае протечки придется перекрывать целый стояк отопления, что в зимнее время вызовет негативную реакцию как со стороны управляющей компании, так и со стороны остальных жильцов дома.

5
Необходимо также учесть, что перенос радиаторов в зону балкона или лоджии, даже если эта площадь была официально переведена в разряд жилой, не допускается, проект не подлежит согласованию, будет отклонен и навлечет серьезный штраф на владельца квартиры, реализовавшего подобную идею в условиях собственного жилища.

6
Обратите внимание и на тот факт, что если вы, срезав батареи, решите отказаться от центрального отопления в пользу, к примеру, теплого пола, это не избавит вас от необходимости вносить плату за данную коммунальную услугу в полном объеме. К тому же удаление элементов системы отопления здания также должно быть согласовано, просто взять и убрать радиаторы даже в собственной приватизированной квартире нельзя.

Видео почему батареи ставят под окном, а не вверху?

Категории: Отопительные батареи, Батареи под окнами, Батареи под окном, Правильный тип

Понравилось? Поделитесь с друзьями!

⇦ Бутик-отель Soho House в историческом здании в Амстердаме

⇨ Идеи переделка шкафа своими руками. Что можно сделать из старого шкафа

Крепление радиаторов отопления к стене и полу на ножки и кронштейны

Содержание статьи

1. Стоит ли браться за самостоятельную установку радиаторов
2. Настенное крепление
3. Порядок выполнения работ
4. Напольная установка

Если вы планируете устанавливать батареи отопления самостоятельно, то одним из важных вопросов, который стоит изучить перед тем, как браться за дело, является техника надежного крепления радиаторов к стене. От того, насколько правильно вы выберете крепеж и произведете монтажные работы, зависит спокойствие вас и ваших соседей в течение многих следующих лет. [contents h3 h4]

Стоит ли браться за самостоятельную установку радиаторов

Многие специалисты не рекомендуют ставить радиатор в городской квартире самостоятельно, если вы не имеете хороших навыков в этом деле. Мы склонны присоединиться к этому мнению по ряду причин:

• Установка радиатора требует определенного времени даже у мастеров. Если у вас нет опыта, времени потребуется намного больше. А на период работ необходимо отключить отопление по всему стояку. Хотя, конечно, можно перенести все на лето, когда теплоносителя в системе нет.
• Кроме времени, как мы уже говорили, требуется опыт. Подключение радиаторов к системе отопления – дело очень ответственное. Стоит немного недотянуть или перетянуть какое-либо из соединений, и через какое-то время оно может потерять герметичность. Вы зальете горячей водой не только себя, но и соседей.
• Правильное крепление батареи к стене также имеет очень большое значение. Об этом мы и поговорим далее.

Справедливости ради нужно отметить, что все вышесказанное относится и к выполнению работ в собственном доме. Но в этом случае весь ущерб будет касаться только вас, поэтому степень ответственности все же несколько меньше.

Настенное крепление

В подавляющем большинстве случаев радиаторы отопления крепятся к стене. Их устанавливают под окном, чтобы создать тепловую завесу для потоков холодного воздуха, проходящего через остекление.

Настенное крепление радиатора необходимо выполнять с учетом его веса и материала стены.

Наиболее распространенный вариант крепежа на стену

Самыми тяжелыми являются чугунные батареи. На кирпичную или бетонную стенку их можно повесить, используя стандартные дюбели, а вот в случае деревянной или гипсокартонной поверхности необходимо предусмотреть специальное напольное основание.

Крепление чугунных радиаторов к стенам из различных материалов

Не менее тщательно нужно выбирать крепеж и для биметаллических радиаторов. Хотя они и немного легче чугунных, нагрузку на поверхность стены могут создать весьма внушительную. В зависимости от веса радиатора также может потребоваться напольный опорный элемент.

А вот алюминиевые радиаторы достаточно легкие, поэтому их можно крепить к любой стене.

Фактически настенное крепление радиатора ничем не отличается, например, от установки кронштейна под плоский телевизор – требования к соответствию типа применяемых материалов те же.

Порядок выполнения работ

Прежде всего, необходимо разметить поверхность стены и определить место, где будет установлен каждый кронштейн. Требования к размещению радиаторов следующие:

• расстояние от радиатора до подоконника и плоскости пола – не менее 10 см;
• расстояние от стены до задней поверхности корпуса – не менее 5 см;
• необходимо обеспечить небольшой наклон по горизонтали, чтобы в верхней части не скапливались пузырьки воздуха;
• пробки радиатора отопления должны находиться на уровне установки труб подводки теплоносителя.

Количество точек крепления зависит от размеров батареи. Если число секций не более шести, то в кирпичной или бетонной стене достаточно закрепить один кронштейн снизу и два сверху. Для более габаритных радиаторов число точек лучше увеличить на одну в каждом ряду.

Правило крепления батарей с большим количеством секций

После того, как все точки намечены, необходимо просверлить отверстие под дюбели, установить весь крепеж и зафиксировать каждый кронштейн.

После всех операций надежность крепления лучше проверить, приложив ко всем держателям усилие, примерно равное весу радиатора. Кронштейн не должен быть подвижным ни в одном из направлений и не должен сгибаться под действием приложенной нагрузки.

Если вы применяете напольное основание, то требования к жесткости установки настенных элементов несколько ниже – в этом случае они выполняют вспомогательную функцию.

Необходимые отступы при монтаже радиатора в нише

После проверки можно вешать радиатор на закрепленные держатели и производить подключения магистральных труб отопления.

Напольная установка

Напольный монтаж радиаторов встречается гораздо реже и может быть обусловлен несколькими причинами:

• на стене нет ниши необходимых размеров. Например, помещение имеет окно большой площади, под которым недостаточно места под радиатор;
• по эстетическим соображениям. Особенности применяемых дизайн-радиаторов или общий стиль оформления комнаты может потребовать установку батареи на ножки или на специальный напольный постамент.

Напольное крепление имеет ряд преимуществ, среди которых быстрота, надежность и возможность размещения любых, в том числе и самых тяжелых, видов батарей отопления.

Крепление для массивного радиатора

Процесс крепления радиатора к полу не слишком сильно отличается от настенного. Поскольку пол – это изначально жесткая и твердая поверхность, то проблем с выбором материалов здесь нет – можно использовать стандартный крепеж.

Единственное исключение – деревянные полы в загородных домах, в таких случаях для особо тяжелых радиаторов лучше подстраховаться и постараться использовать хотя бы один настенный кронштейн для уменьшения нагрузки на лаги.

Перед тем, как установить радиатор, необходимо разметить место под каждый напольный кронштейн, а затем при помощи крепежных элементов надежно зафиксировать все держатели на поверхности пола. Если радиатор имеет небольшой вес, то в его комплекте вместо массивных кронштейнов могут оказаться небольшие ножки, крепление которых производится аналогично.

Вариации напольных кронштейнов для монтажа радиаторов

Теперь осталось только тщательно закрепить на установленные элементы корпус радиатора и подключить необходимые коммуникации.

Помните, что все резьбовые соединения нужно выполнять с определенным усилием, превышать которое опасно. Поэтому лучше заранее запастись динамометрическим ключом и найти в инструкции соответствующие значения затягивающих моментов.

Самостоятельная замена батарей отопления позволит вам не только сэкономить определенную сумму денег, но и получить полную уверенность в надежности и качестве вашей системы отопления.

Напоследок предлагаем вам ознакомиться с видео, где подробно рассмотрен процесс подготовки радиатора к монтажу, а также его крепление к стене:

Как работает солнечная батарея?

Солнечная батарея может стать важным дополнением к вашей системе солнечной энергии. Это помогает вам накапливать избыточную электроэнергию, которую вы можете использовать, когда ваши солнечные панели не производят достаточно энергии, и дает вам больше возможностей для питания вашего дома.

Если вы ищете ответ на вопрос «Как работают солнечные батареи?», в этой статье объясняется, что такое солнечная батарея, наука о солнечных батареях, как солнечные батареи работают с системой солнечной энергии, а также общие преимущества с использованием накопителя на солнечных батареях.

Что такое солнечная батарея?

Давайте начнем с простого ответа на вопрос «Что такое солнечная батарея?»:

Солнечная батарея — это устройство, которое вы можете добавить к своей системе солнечной энергии для хранения избыточной электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями.

Затем вы можете использовать эту накопленную энергию для питания вашего дома в то время, когда ваши солнечные батареи не производят достаточно электроэнергии, в том числе ночью, в пасмурные дни и во время перебоев в подаче электроэнергии.

Смысл солнечной батареи в том, чтобы помочь вам использовать больше солнечной энергии, которую вы создаете. Если у вас нет аккумуляторной батареи, любое избыточное электричество от солнечной энергии идет на сеть , что означает, что вы вырабатываете электроэнергию и предоставляете ее другим людям, не используя в полной мере электричество, вырабатываемое вашими панелями в первую очередь.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим Руководством по солнечным батареям: преимущества, характеристики и стоимость

Наука о солнечных батареях

Литий-ионные батареи являются наиболее популярной формой солнечных батарей на рынке. Это та же технология, которая используется для смартфонов и других высокотехнологичных аккумуляторов.

В литий-ионных батареях происходит химическая реакция, при которой химическая энергия накапливается перед ее преобразованием в электрическую энергию. Реакция происходит, когда ионы лития высвобождают свободные электроны, и эти электроны перетекают от отрицательно заряженного анода к положительно заряженному катоду.

Это движение поощряется и усиливается литий-солевым электролитом, жидкостью внутри батареи, которая уравновешивает реакцию, обеспечивая необходимые положительные ионы. Этот поток свободных электронов создает ток, необходимый людям для использования электричества.

Когда вы получаете электричество от батареи, ионы лития возвращаются через электролит к положительному электроду. В то же время электроны перемещаются от отрицательного электрода к положительному через внешнюю цепь, питая подключенное устройство.

Домашние аккумуляторные батареи на солнечной энергии сочетают в себе несколько элементов ионного аккумулятора со сложной электроникой, которая регулирует производительность и безопасность всей системы солнечных батарей. Таким образом, солнечные батареи функционируют как перезаряжаемые батареи, которые используют энергию солнца в качестве начального входа, запускающего весь процесс создания электрического тока.

Сравнение технологий хранения аккумуляторов

Когда речь идет о типах солнечных батарей, есть два распространенных варианта: литий-ионные и свинцово-кислотные. Компании, производящие солнечные батареи, предпочитают литий-ионные батареи, потому что они могут хранить больше энергии, удерживать эту энергию дольше, чем другие батареи, и имеют более высокую глубину разряда.

Глубина разряда, также известная как DoD, представляет собой процентное соотношение, до которого можно использовать аккумулятор, по отношению к его общей емкости. Например, если батарея имеет DoD 95%, он может безопасно использовать до 95% емкости аккумулятора, прежде чем его потребуется перезарядить.

Литий-ионный аккумулятор

Как упоминалось ранее, производители аккумуляторов отдают предпочтение технологии литий-ионных аккумуляторов из-за их более высокой степени защиты, надежного срока службы, способности удерживать больше энергии в течение более длительного времени и более компактных размеров. Однако из-за этих многочисленных преимуществ литий-ионные аккумуляторы также дороже свинцово-кислотных аккумуляторов.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотные аккумуляторы (та же технология, что и в большинстве автомобильных аккумуляторов) существуют уже много лет и широко используются в качестве домашних систем хранения энергии для автономных источников питания. Хотя они все еще доступны на рынке по доступным ценам, их популярность угасает из-за низкого уровня защиты и более короткого срока службы.

Хранилище, связанное с переменным током, и хранилище, связанное с постоянным током

Соединение относится к тому, как ваши солнечные панели подключены к вашей системе хранения с батареями, и варианты могут быть либо соединением постоянного тока (DC), либо соединением переменного тока (AC). Основное различие между ними заключается в пути, по которому проходит электричество, создаваемое солнечными панелями.

Солнечные элементы создают электричество постоянного тока, и это электричество постоянного тока должно быть преобразовано в электричество переменного тока, прежде чем его можно будет использовать в вашем доме. Однако солнечные батареи могут накапливать только электричество постоянного тока, поэтому существуют разные способы подключения солнечной батареи к вашей солнечной энергосистеме.

Аккумулятор, связанный с постоянным током

При подключении к постоянному току электричество постоянного тока, создаваемое солнечными панелями, проходит через контроллер заряда, а затем прямо в солнечную батарею. Перед хранением ток не изменяется, а преобразование постоянного тока в переменный происходит только тогда, когда батарея посылает электричество в ваш дом или обратно в сеть.

Аккумуляторная батарея со связью по постоянному току более эффективна, потому что ток нужно изменить с постоянного на переменный только один раз. Однако для хранения данных со связью по постоянному току обычно требуется более сложная установка, что может увеличить начальную стоимость и увеличить общий срок установки.

Аккумулятор, связанный с переменным током

При соединении по переменному току электричество постоянного тока, вырабатываемое вашими солнечными панелями, сначала проходит через инвертор, а затем преобразуется в электричество переменного тока для повседневного использования бытовой техникой в ​​вашем доме. Этот переменный ток также может быть отправлен на отдельный инвертор для преобразования обратно в постоянный ток для хранения в солнечной батарее. Когда пришло время использовать накопленную энергию, электричество вытекает из аккумулятора и возвращается в инвертор, который снова преобразуется в электроэнергию переменного тока для вашего дома.

При использовании накопителя переменного тока электричество инвертируется три раза: один раз при переходе от ваших солнечных батарей в дом, другой раз при переходе из дома в аккумуляторное хранилище и третий раз при переходе от аккумуляторного хранилища обратно в дом. Каждая инверсия приводит к некоторым потерям эффективности, поэтому система хранения со связью по переменному току немного менее эффективна, чем система со связью по постоянному току.

В отличие от накопителей постоянного тока, в которых накапливается энергия только от солнечных батарей, одно из больших преимуществ накопителей переменного тока заключается в том, что они могут накапливать энергию как от солнечных панелей, так и от сети. Это означает, что даже если ваши солнечные панели не производят достаточно электроэнергии для полной зарядки аккумулятора, вы все равно можете наполнить аккумулятор электроэнергией из сети, чтобы обеспечить себе резервное питание или воспользоваться преимуществами арбитража тарифов на электроэнергию.

Также проще модернизировать существующую солнечную энергетическую систему с помощью аккумулятора с питанием от сети переменного тока, поскольку его можно просто добавить поверх существующей конструкции системы, а не интегрировать в нее. Это делает аккумуляторные батареи переменного тока более популярным вариантом для модернизации установок.

Как солнечные батареи работают с системой солнечной энергии

Весь этот процесс начинается с солнечных панелей на крыше, вырабатывающих энергию. Вот пошаговое описание того, что происходит с системой со связью по постоянному току:

1. Солнечный свет попадает на солнечные панели, и энергия преобразуется в электричество постоянного тока.
2. Электричество поступает в аккумулятор и сохраняется в виде электричества постоянного тока.
3. Электричество постоянного тока выходит из батареи и поступает в инвертор для преобразования в электричество переменного тока, которое можно использовать дома.

Процесс несколько отличается для системы со связью по переменному току.

1. Солнечный свет попадает на солнечные панели, и энергия преобразуется в электричество постоянного тока.
2. Электричество поступает в инвертор для преобразования в электроэнергию переменного тока, которую можно использовать дома.
3. Избыточное электричество затем проходит через другой инвертор, чтобы снова превратиться в электричество постоянного тока, которое можно сохранить на потом.
4. Если дом должен использовать энергию, хранящуюся в батарее, это электричество должно снова пройти через инвертор, чтобы стать электричеством переменного тока.

Как солнечные батареи работают с гибридным инвертором

Если у вас есть гибридный инвертор, одно устройство может преобразовывать электричество постоянного тока в электричество переменного тока, а также может преобразовывать электричество переменного тока в электричество постоянного тока. В результате вам не нужны два инвертора в вашей фотоэлектрической (PV) системе: один для преобразования электроэнергии от ваших солнечных панелей (солнечный инвертор), а другой для преобразования электроэнергии от солнечной батареи (аккумуляторный инвертор).

Также известный как аккумуляторный инвертор или гибридный сетевой инвертор, гибридный инвертор объединяет аккумуляторный инвертор и солнечный инвертор в единое целое. Это устраняет необходимость иметь два отдельных инвертора в одной и той же установке, работая как инвертор как для электричества от вашей солнечной батареи, так и для электричества от ваших солнечных панелей.

Популярность гибридных инверторов растет, поскольку они работают как с аккумулятором, так и без него. Вы можете установить гибридный инвертор в свою безбатарейную солнечную энергосистему во время первоначальной установки, что дает вам возможность добавить накопитель солнечной энергии в будущем.

Преимущества хранения на солнечных батареях

Добавление резервных батарей для солнечных панелей — отличный способ обеспечить максимальную отдачу от вашей солнечной энергосистемы. Вот некоторые из основных преимуществ домашней системы хранения солнечных батарей:

Сохраняет избыточное производство электроэнергии

Ваша система солнечных панелей часто может производить больше энергии, чем вам нужно, особенно в солнечные дни, когда никого нет дома. Если у вас нет накопителя солнечной энергии, дополнительная энергия будет отправлена ​​в сеть. Если вы участвуете в  Net Metering Program , вы можете получить кредит за эту дополнительную генерацию, но это обычно не соотношение 1:1 для электроэнергии, которую вы производите.

Благодаря аккумулятору дополнительное электричество заряжает аккумулятор для последующего использования, а не уходит в сеть. Вы можете использовать накопленную энергию в периоды низкой выработки электроэнергии, что снижает вашу зависимость от энергосистемы.

Спасает от перебоев в подаче электроэнергии

Поскольку ваши аккумуляторы могут накапливать избыточную энергию, вырабатываемую солнечными панелями, в вашем доме будет электричество во время перебоев в подаче электроэнергии и в других случаях, когда сеть выходит из строя.

Сокращает ваш углеродный след

С аккумулятором на солнечных батареях вы можете стать экологичнее, максимально используя чистую энергию, вырабатываемую вашей системой солнечных панелей. Если эта энергия не сохраняется, вы будете полагаться на сеть, когда ваши солнечные панели не будут генерировать достаточно энергии для ваших нужд. Тем не менее, большая часть электричества в сети производится с использованием ископаемого топлива, поэтому вы, вероятно, будете использовать грязную энергию при получении электроэнергии из сети.

Обеспечивает электричество даже после захода солнца

Когда солнце садится, а солнечные батареи не производят электроэнергию, сеть вмешивается, чтобы обеспечить столь необходимую энергию, если у вас нет аккумулятора. С солнечной батареей вы будете использовать больше собственного солнечного электричества в ночное время, что даст вам большую независимость от энергии и поможет снизить расходы на электроэнергию.

Бесшумное решение для резервного питания

Солнечная батарея — это 100% бесшумный вариант хранения резервного питания. Вы получаете выгоду от необслуживаемой чистой энергии, и вам не нужно иметь дело с шумом, исходящим от резервного генератора, работающего на газе.

Key Takeaways

Понимание того, как работает солнечная батарея, важно, если вы планируете добавить солнечную батарею к вашей солнечной энергосистеме. Поскольку он работает как большая перезаряжаемая батарея для вашего дома, вы можете использовать любую избыточную солнечную энергию, создаваемую вашими солнечными панелями, что дает вам больше контроля над тем, когда и как вы используете солнечную энергию.

Литий-ионные батареи являются наиболее популярным типом солнечных батарей и работают за счет химической реакции, которая накапливает энергию, а затем высвобождает ее в виде электроэнергии для использования в вашем доме. Независимо от того, выберете ли вы систему со связью по постоянному току, по переменному току или гибридную, вы сможете увеличить окупаемость инвестиций в свою солнечную энергетическую систему и снизить зависимость от сети.

Правильный дизайн системы жизненно важен для максимально эффективного использования ваших солнечных батарей. Компания Palmetto обладает знаниями и опытом, которые помогут вам в вашем путешествии по экологически чистой энергии. От установки солнечной энергии и обслуживания до обслуживания и мониторинга систем наши специалисты помогут вам воспользоваться преимуществами экологически чистой энергии.

BU-302: Последовательная и параллельная конфигурации батарей

BU-302: Конфигурации батарей в серии и паралело (Испания)

Батареи достигают желаемого рабочего напряжения путем последовательного соединения нескольких элементов; каждая ячейка добавляет свой потенциал напряжения, чтобы получить общее напряжение на клеммах. Параллельное соединение обеспечивает более высокую пропускную способность за счет суммирования общего ампер-часа (Ач).

Некоторые блоки могут состоять из комбинации последовательных и параллельных соединений.

Большинство химий для батарей подходят для последовательного и параллельного соединения. Важно использовать аккумуляторы одного типа с одинаковым напряжением и емкостью (Ач) и никогда не смешивать аккумуляторы разных производителей и размеров. Более слабая клетка вызовет дисбаланс. Это особенно важно в последовательной конфигурации, потому что мощность батареи зависит от самого слабого звена в цепи. Аналогией является цепочка, в которой звенья представляют собой элементы батареи, соединенные последовательно (

Рисунок 1: Сравнение батареи с цепью. Звенья цепи представляют собой ячейки, соединенные последовательно для увеличения напряжения, удвоение звена означает параллельное соединение для увеличения нагрузки по току.

Слабая ячейка может не выйти из строя сразу, но быстрее, чем сильные, при нагрузке. При зарядке батарея с низким уровнем заряда заполняется раньше, чем батарея с сильным зарядом, потому что ее меньше нужно заполнить, и она остается в состоянии перезарядки дольше, чем другие. При разряде слабая клетка опустошается первой, и ее забивают более сильные братья. Ячейки в мультиупаковках должны быть подобраны, особенно при использовании под большими нагрузками. (См. BU-803a: Несоответствие ячеек, Балансировка).

Конфигурация с одним элементом представляет собой простейшую аккумуляторную батарею; ячейка не нуждается в согласовании, а схема защиты на небольшой литий-ионной ячейке может быть простой. Типичными примерами являются мобильные телефоны и планшеты с одним литий-ионным аккумулятором 3,60 В. Другими вариантами использования одного элемента являются настенные часы, в которых обычно используется щелочной элемент на 1,5 В, наручные часы и резервная память, большинство из которых являются приложениями с очень низким энергопотреблением.

Номинальное напряжение элемента для никелевой батареи 1,2 В, щелочной 1,5 В; оксид серебра — 1,6 В, а свинцово-кислотный — 2,0 В. Первичные литиевые батареи находятся в диапазоне от 3,0 В до 3,9 В.В. Li-ion 3,6В; Li-фосфат — 3,2 В, а Li-титанат — 2,4 В.

Литий-марганцевые и другие системы на основе лития часто используют напряжение элемента 3,7 В и выше. Это связано не столько с химией, сколько с продвижением более высоких ватт-часов (Втч), что стало возможным при более высоком напряжении. Аргумент состоит в том, что низкое внутреннее сопротивление ячейки поддерживает высокое напряжение под нагрузкой. Для оперативных целей эти элементы используются как кандидаты на 3,6 В. (См. BU-303 Путаница с напряжениями)

Портативное оборудование, требующее более высокого напряжения, использует аккумуляторные блоки с двумя или более ячейками, соединенными последовательно. На рис. 2 показан аккумуляторный блок с четырьмя последовательно соединенными литий-ионными элементами 3,6 В, также известными как 4S, для получения номинального напряжения 14,4 В. Для сравнения, шестиэлементная свинцово-кислотная цепь с напряжением 2 В на элемент будет генерировать 12 В, а четыре щелочных элемента с напряжением 1,5 В на элемент — 6 В.

Если вам нужно нечетное напряжение, скажем, 9,50 вольт, подключите последовательно пять свинцово-кислотных, восемь NiMH или NiCd или три Li-ion. Конечное напряжение батареи не обязательно должно быть точным, если оно выше, чем указано в устройстве. Источник питания 12 В может работать вместо 9,50 В. Большинство устройств с батарейным питанием могут выдерживать некоторое перенапряжение; однако необходимо соблюдать конечное напряжение разряда.

Высоковольтные батареи имеют небольшой размер проводника. Аккумуляторные электроинструменты работают от аккумуляторов 12 В и 18 В; модели высокого класса используют 24 В и 36 В. Большинство электронных велосипедов поставляются с литий-ионным аккумулятором на 36 В, некоторые на 48 В. Автомобильная промышленность хотела увеличить стартерную батарею с 12 В (14 В) до 36 В, более известную как 42 В, путем последовательного размещения 18 свинцово-кислотных элементов. Логистика замены электрических компонентов и проблемы с искрением на механических переключателях сорвали переезд.

Некоторые автомобили с мягким гибридом работают на литий-ионном аккумуляторе 48 В и используют преобразование постоянного тока в 12 В для электрической системы. Запуск двигателя часто осуществляется от отдельной свинцово-кислотной батареи 12 В. Ранние гибридные автомобили работали от батареи 148 В; электромобили обычно 450–500 В. Для такой батареи требуется более 100 литий-ионных элементов, соединенных последовательно.

Высоковольтные батареи требуют тщательного подбора элементов, особенно при работе с большими нагрузками или при низких температурах. При наличии нескольких ячеек, соединенных в цепочку, вероятность отказа одной ячейки вполне реальна, и это приведет к отказу. Чтобы этого не произошло, твердотельный переключатель в некоторых больших блоках обходит неисправную ячейку, чтобы обеспечить непрерывный ток, хотя и при более низком напряжении цепи.

Сопоставление ячеек представляет собой проблему при замене неисправной ячейки в стареющем блоке. Новая ячейка имеет более высокую емкость, чем другие, что вызывает дисбаланс. Сварная конструкция усложняет ремонт, поэтому аккумуляторы обычно заменяют целиком.

Высоковольтные аккумуляторные батареи в электромобилях, полная замена которых была бы запредельной, разделяют на модули, каждый из которых состоит из определенного количества ячеек. Если одна ячейка выходит из строя, заменяется только поврежденный модуль. Небольшой дисбаланс может возникнуть, если новый модуль оснащен новыми ячейками. (см. БУ-910: Как отремонтировать блок батарей)

На рис. 3 показан блок батарей, в котором «ячейка 3» выдает только 2,8 В вместо полных номинальных 3,6 В. При пониженном рабочем напряжении эта батарея достигает конечной точки разрядки раньше, чем обычная батарея. Напряжение падает, и устройство выключается с сообщением «Низкий заряд батареи».

Батареи в дронах и пультах дистанционного управления для любителей, которым требуется большой ток нагрузки, часто демонстрируют неожиданное падение напряжения, если один элемент в цепочке разряжен. Потребление максимального тока нагружает хрупкие клетки, что может привести к сбою. Чтение напряжения после зарядки не позволяет выявить эту аномалию; изучение баланса ячеек или проверка емкости с помощью анализатора батареи.

Существует обычная практика подсоединения к последовательной цепочке свинцово-кислотной батареи для получения более низкого напряжения. Тяжелому оборудованию, работающему от аккумуляторной батареи 24 В, может потребоваться источник питания 12 В для вспомогательной работы, и это напряжение удобно доступно на полпути.

Нажатие не рекомендуется, так как это создает дисбаланс ячеек, так как одна сторона блока батарей нагружена больше, чем другая. Если несоответствие не может быть исправлено специальным зарядным устройством, побочным эффектом является сокращение срока службы батареи. И вот почему:

При зарядке разбалансированного блока свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью обычного зарядного устройства недозаряженная секция имеет тенденцию к сульфатации, поскольку элементы никогда не получают полного заряда. Высоковольтная часть батареи, которая не получает дополнительной нагрузки, имеет тенденцию к перезарядке, что приводит к коррозии и потере воды из-за газовыделения. Обратите внимание, что зарядное устройство, заряжающее всю цепочку, смотрит на среднее напряжение и соответствующим образом прекращает заряд.

Врезка также распространена в литий-ионных и никелевых батареях, и результаты аналогичны свинцово-кислотным: сокращается срок службы. (См. BU-803a: Сопоставление и балансировка ячеек.) В новых устройствах используется преобразователь постоянного тока для подачи правильного напряжения. В качестве альтернативы электрические и гибридные автомобили используют отдельную низковольтную батарею для вспомогательной системы.

Если требуются более высокие токи, а более крупные элементы недоступны или не соответствуют конструктивным ограничениям, один или несколько элементов могут быть соединены параллельно. Большинство химических элементов аккумуляторов допускают параллельные конфигурации с небольшим побочным эффектом. На рис. 4 показаны четыре ячейки, соединенные параллельно по схеме P4. Номинальное напряжение показанного блока остается на уровне 3,60 В, но емкость (Ач) и время работы увеличены в четыре раза.

Ячейка, которая развивает высокое сопротивление или размыкается, менее критична в параллельной цепи, чем в последовательной конфигурации, но неисправная ячейка снизит общую нагрузочную способность. Это похоже на двигатель, работающий только на трех цилиндрах, а не на всех четырех. С другой стороны, короткое замыкание более серьезно, так как неисправная ячейка отбирает энергию у других ячеек, вызывая опасность возгорания. Большинство так называемых электрических коротких замыканий носят легкий характер и проявляются в виде повышенного саморазряда.

Полное замыкание может произойти из-за обратной поляризации или роста дендритов. Большие блоки часто включают в себя предохранитель, который отключает неисправную ячейку от параллельной цепи в случае ее короткого замыкания. На рис. 5 показана параллельная конфигурация с одной неисправной ячейкой.

Слабая ячейка не повлияет на напряжение, но обеспечит малое время работы из-за пониженной емкости. Закороченная ячейка может вызвать чрезмерный нагрев и стать причиной возгорания. В больших упаковках предохранитель предотвращает большой ток, изолируя ячейку.

Последовательное/параллельное соединение, показанное на рис. 6, обеспечивает гибкость конструкции и позволяет достичь требуемых значений напряжения и тока при стандартном размере ячейки. Полная мощность представляет собой сумму напряжения, умноженного на ток; ячейка 3,6 В (номинальное значение), умноженное на 3400 мАч, дает 12,24 Втч. Четыре энергоячейки 18650 по 3400 мАч каждая могут быть соединены последовательно и параллельно, как показано, чтобы получить номинальное напряжение 7,2 В и общую мощность 48,96 Втч. Комбинация с 8 ячейками даст 97,92 Втч, допустимый предел для провоза на борту самолета или перевозки без опасных материалов класса 9. (См. BU-704a: Перевозка литиевых батарей по воздуху.) Тонкая ячейка обеспечивает гибкую конструкцию упаковки, но необходима схема защиты.

хорошо подходят для последовательно-параллельных конфигураций, но ячейки нуждаются в мониторинге, чтобы оставаться в пределах ограничений по напряжению и току. Интегральные схемы (ИС) для различных комбинаций элементов позволяют контролировать до 13 литий-ионных элементов. Для более крупных блоков требуются специальные схемы, и это относится к батареям для электронных велосипедов, гибридным автомобилям и Tesla Model 85, которая потребляет более 7000 элементов 18650, чтобы составить 9 аккумуляторов.Пакет 0кВтч.

В производстве аккумуляторов сначала указывается количество элементов, соединенных последовательно, а затем количество элементов, размещенных параллельно. Пример 2с2п. При использовании литий-ионных аккумуляторов параллельные струны всегда изготавливаются первыми; завершенные параллельные блоки затем размещаются последовательно. Li-ion — это система, основанная на напряжении, которая хорошо подходит для параллельного формирования. Объединение нескольких ячеек в параллель, а затем последовательное добавление блоков снижает сложность управления напряжением для защиты батареи.

Сначала сборка последовательно соединенных цепочек, а затем размещение их параллельно может быть более распространенным с NiCd-аккумуляторами, чтобы обеспечить химический челночный механизм, который уравновешивает заряд в верхней части заряда. «2с2п» распространено; были выпущены официальные документы, в которых говорится о 2p2, когда последовательная строка параллельна.

Реле положительного температурного коэффициента (PTC) и устройства прерывания заряда (CID) защищают аккумулятор от перегрузки по току и избыточного давления. Несмотря на то, что эти защитные устройства рекомендуются для обеспечения безопасности в небольших 2- или 3-элементных батареях с последовательной и параллельной конфигурацией, эти защитные устройства часто не используются в больших многоэлементных батареях, например, в батареях для электроинструментов. PTC и CID работают, как и ожидалось, переключая элемент при избыточном токе и внутреннем давлении в элементе; однако отключение происходит в каскадном формате. Хотя некоторые ячейки могут выйти из строя раньше, ток нагрузки вызывает избыточный ток в остальных ячейках. Такое состояние перегрузки может привести к тепловому разгону до того, как сработают остальные предохранительные устройства.

Некоторые ячейки имеют встроенные PCT и CID; эти защитные устройства также могут быть добавлены задним числом. Инженер-конструктор должен знать, что любое предохранительное устройство может выйти из строя. Кроме того, PTC индуцирует небольшое внутреннее сопротивление, уменьшающее ток нагрузки. (См. также BU-304b: Обеспечение безопасности литий-ионных аккумуляторов)

• Следите за чистотой контактов аккумулятора. Конфигурация с четырьмя ячейками имеет восемь контактов, и каждый контакт добавляет сопротивление (ячейка к держателю и держатель к следующей ячейке).
• Никогда не смешивайте батарейки; заменить все клетки, когда слабые. Общая производительность соответствует самому слабому звену в цепи.
• Соблюдайте полярность. Перевернутая ячейка вычитает, а не добавляет к напряжению ячейки.
• Извлекайте батареи из оборудования, когда оно больше не используется, чтобы предотвратить утечку и коррозию.