Батареи отопления какие бывают фото: какие батареи лучше, размеры и виды отопительных приборов, таблица теплоотдачи

Радиаторы отопления для дома — 70 фото, описание плюсов и минусов

Для любого частного дома необходима собственная система отопления. При ее проектировании следует учитывать многие факторы, без которых она не принесет ожидаемой пользы. Есть несколько типов радиаторных батарей. Они разделяются по типу металла, толщине и размерам. Каждый из них имеет свои положительные качества и недостатки.

Поэтому прежде чем проектировать отопление, стоит обратить внимание на тип воды и площадь отапливаемого помещения. В продаже можно встретить алюминиевые, биметаллические, чугунные, стальные радиаторы.

Содержимое обзора:

• Какую батарею выбрать в дом?
• Чугунные радиаторные батареи
• Использование стальных радиаторов
• Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов
• Биметаллические радиаторы и их характеристики
• Фото радиаторов отопления для дома

Какую батарею выбрать в дом?

Например, в городском доме, подключенном к центральному отоплению, нельзя ставить какие придется радиаторные батареи.

Вода, используемая в качестве теплоносителя, содержит хлор, и возможно еще какие-либо примеси. Она будет негативно влиять на стенки металла, кроме чугуна.

Как выбрать радиаторы отопления, чтобы получить максимальный эффект теплоотдачи от системы отопления? Ответ прост, нужно правильно рассчитать количество радиаторов, а также их КПД. Обычно, к приобретенному радиатору прилагается документ, в котором указывается его мощность.

Зная площадь всего дома, нужно перемножить ее на 100вт. Потому что для обогрева 1м² с высотой потолков 3м требуется около 100вт энергии.

Но если в какой-либо из комнат имеется две внешних стены с одним окном, то к полученному общему результату нужно приложить еще 20%. Торцевая комната будет сильнее других обдуваться ветром, соответственно будет быстрее остывать. Если в такой комнате есть два окна, то результат вычислений придется увеличить на 25-30%.

Не торцевая комната, имеющая одно окно, выходящее на север требует увеличение общей мощности на 10%.

Такая комната находится как бы в тени, и для своего обогрева требует дополнительных затрат.

Установка радиаторов отопления осуществляется в тех местах, в которых происходят наибольшие тепловые потери, а именно под подоконниками окон. Нагретый воздух, поднимаясь, будет блокировать холодный воздух, исходящий от окна. Тем самым сохраняя тепло в доме.

Оптимальный размер батарей будет соответствовать ширине окна. Для бюджетного варианта длина радиатора должна быть не меньше половины ширины окна. В торцовой комнате размещается еще радиатор вдоль внешней стены.

Крепление стояков отопления лучше делать в углах. Так углы лучше прогреются, что не даст образоваться плесени и почернению. Любой радиатор должен быть всегда открытым. Элементарное мокрое бельё, развешенное на радиаторных батареях, заметно снижает теплоотдачу.

Система отопления частного дома дает несколько плюсов:

• Давление и температура регулируются по желанию;
• Гидравлические удары отсутствуют;
• Простота в использовании;
• Экономичность.

В данном случае подойдет любой тип радиатора. Разница только в том, как быстро требуется нагревать помещение.

Чугунные радиаторные батареи

Чугунные радиаторы нагреваются медленно, но и тепло отдают дольше, чем стальные или алюминиевые аналоги. Это одно из главных преимуществ, особенно для тех, у кого часто отключают отопление.

Стойкость к ржавчине и возможность добавлять секции делают такие радиаторы универсальными и долговечными в эксплуатации. Содержащиеся в воде реагенты, не способны повредить металлу.

Хорошие радиаторы для отопления в доме, но из минусов стоит отметить слишком тяжелый вес и невзрачный вид.

Использование стальных радиаторов

Радиаторы, изготовленные из стали имеют два типа – панельный и трубчатый каркас. Первый состоит из тонкого листа стали, что позволяет ему быстро нагреваться. Имеет современный дизайн. Но в случае повреждения лакокрасочного покрытия начинает ржаветь.

Вода, используемая в качестве теплоносителя не должна содержать реагенты, иначе металл будет вступать в реакцию. Такую батарею нельзя дополнить секциями.

Стальные трубчатые радиаторы имеют разнообразный дизайн различных форм. Внутри покрывается полимерным слоем, что обеспечивает ему антикоррозийные свойства.

Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов

Легкий вес конструкций, позволяет устанавливать радиаторы даже на гипсокартоне. Хорошая теплоотдача, приятный дизайн, возможность отключать каждый радиатор при помощи вентиля делают эти батареи востребованными. Но есть и свои минусы.

В качестве теплоносителя должна использоваться вода, не содержащая в себе твердых частиц.

Алюминий достаточно мягкий металл, так что эксплуатация этих радиаторов должна быть аккуратная, особенно резьбой во время сборки секций и на кранах.

Биметаллические радиаторы и их характеристики

Стоят биметаллические радиаторы на порядок дороже остальных. Все дело в их конструкции. Для изготовления используется сплав алюминия и железа(стали).

С внешней стороны изделие покрыто алюминием, так что вода, используемая в качестве теплоносителя, не соприкасается с ним. Радиатор обладает легким весом, и большой прочностью. Может использоваться в системе центрального отопления.

В интернете можно посмотреть большое количество фото радиаторов отопления, которые помогут сделать выбор на подходящем по дизайну изделии.

Фото радиаторов отопления для дома

105 фото стильных классических и современных моделей — Строительный портал — Strojka-Gid.

ru

Радиаторы отопления – это часть любой отопительной системы: как центральной, так и автономной. Именно они отвечают за качество обогрева дома или квартиры. Зная конструктивные особенности и характеристики радиаторов, можно правильно выбрать именно тот, который больше всего подойдет к условиям квартиры или частного дома.

Параметры, которые помогут как правильно рассчитать количество радиаторов для эффективного отопления так и выбрать оптимальный:

• Давление воды в системе и его допустимые пределы для батареи.
• Особенности установки и функционирования отопительных приборов.
• Способность противостоять гидроударам.
• Максимально допустимая температура теплоносителя.
• Соотношение стоимости и качества.

Виды радиаторов

Радиаторы для отопления, в зависимости от материала изготовления, бывают следующих видов:

• Радиаторы из чугуна.
• Радиаторы, изготовленные из стали.
• Радиаторы из алюминия.
• Биметаллические радиаторы.

Каждый из этих видов обладает своими плюсами и своими минусами. И решить что подходи, а что нет можно зная все за и против.

Чугунные радиаторы

Чугунные радиаторы знакомы с советских времен. Чаще всего именно они использовались в качестве радиаторов для квартир. Достоинства таких батарей следующие:

Сделаны из прочного материала чугуна, который может выдержать давление в 25-30 атмосфер. Это большой запас по давлению, так как рабочее давление в центральном отоплении составляет около 16 атмосфер.

Чугун обладает хорошей теплопроводностью: медленно нагревается и также медленно остывает. После понижения температуры теплоносителя они некоторое время будут оставаться теплыми.

Долговечность и надежность чугунных радиаторов. Срок службы радиаторов из чугуна составляет до 40 лет. Они не прихотливы к качеству воды в системе, так как толщина чугуна не позволяет развиваться коррозии.

Низкая цена такого типа радиаторов отопления.

Из недостатков можно выделить такие:

Тяжелый вес чугунных радиаторов, который делает их неудобными при транспортировке и монтаже. Для крепления на стену требуются громоздкие кроншейны.

Для того чтобы такие радиаторы красиво вписывались в интерьер комнаты их закрывают защитными решетками. Тем самым делая их более эстетическими.

При длительном взаимодействии с водой, внутри образуется налет. Постепенно он снижает диаметр трубы радиатора и соответственно проток воды будет меньше и теплоотдача тоже будет меньше.

Стальные радиаторы

Их изготавливают из низко углеродной стали, покрытой эмалью. Производят их двух видов: трубчатые радиаторы и панельные. Фото радиаторов отопления и конструкционные особенности этих типов можно легко найти в любом поисковике.

Преимущества таких батарей:

Небольшой вес и малая толщина стенок, что делает их удобными при транспортировке и монтаже.

Хорошая теплопроводность, как и у чугунных, но стальные нагреваются гораздо быстрее.

Невысокие требования к качественным свойствам воды, которая является теплоносителем чаще всего. Невосприимчивость к коррозии присуща трубчатым радиаторам.

Конвекционная теплоотдача вместе с прямой, которая характерна для панельных панельного типа. Бюджетная цена и внешний вид, который гармонично впишется в любой интерьер.

Недостатки таких отопительных приборов:

Рабочее давление составляет 10 атмосфер, тогда как рабочее давление в системе составляет 16 атмосфер.

Чувствительность к кислороду, который присутствует в системе центрального отопления.

Стальные радиаторы без воды быстро приходят в негодность, так как взаимодействие металла с воздухом приводит к коррозии металла. По этой причине их нельзя долго оставлять без воды.

Алюминиевые радиаторы

Данный тип отопительных приборов тоже может использоваться для отопления.

Они внешне выглядят достаточно привлекательно, но это не самый лучший вариант для многоквартирных домов с центральной магистралью. Их предпочтительно устанавливать в автономных условиях.

Алюминиевые батареи обладают следующими преимуществами:

• Малый вес. Если сравнивать с другими материалами, то алюминий среди них самый легкий. Если сравнивать с радиаторами из чугуна, то они легче практически в четыре раза.
• Хорошая теплоотдача
• Простой и легкий монтаж
• Возможность набора нужного числа секций для батарей, произведенных литиевым способом
• Приемлемая стоимость по сравнению с другими.

Недостатки этого типа батарей следующие:

Требовательны к характеристикам теплоносителя. Именно поэтому нежелательно использовать в централизованных системах отопления где используется вода низкого качества. Низкая коррозионная стойкость и быстрый износ. Срок службы, в среднем 10-15 лет

Из за химической активности алюминия с кислородом, содержащемся в теплоносителе, образуется газообразный водород. Он становится причиной завоздушенности системы. Кран Маевского в таких случаях просто необходим для сброса воздуха.

Низкая запас прочности к гидроударам, которые характерны в системе отопления квартир. Низкое рабочее давление 10-15 атмосфер.

Особый подход к выбору фитинга для такого типа радиаторов. Фитинг из латуни, стали или меди при контакте с такими радиаторами приводит к коррозии. Пластиковые трубы чаще используются для алюминиевых батарей.

Биметаллические радиаторы

Такие радиаторы считаются лучшими радиаторами на сегодняшний день для отопления. Они оптимально подходят для использования в многоквартирных домах с центральным отоплением.

Производители постарались и в одном продукте соединили все плюсы радиаторов из алюминия и стали. Конструктивно они состоят из стального трубопровода и алюминиевых ребер.

У этих батарей больше всего преимуществ, таких как:

Устойчивость к гидроударам и высокое рабочее давление. Максимально допустимое давление до 40 – 50 атмосфер. Высокая и быстрая теплоотдача благодаря алюминиевой составляющей в конструкции.

Низкая чувствительность к качеству теплоносителя, используемого в системах центрального отопления. Легкий вес и удобство монтажа. Срок службы таких радиаторов составляет около 50 лет.

Возможность набора необходимого количества секций для секционных радиаторов.

Но все же, у биметаллических радиаторов есть один недостаток, а именно высокая стоимость. Но, это окупается длительным и качественным сроком службы радиаторов.

На основе данного обзора характеристик, можно выделить такие основные моменты:

Для многоквартирных домов с централизованной отопительной системой наилучшим вариантом выбора батарей будут чугунные и биметаллические.

Для владельцев приватных домов с автономным теплоснабжением оптимальным вариантом выбора будут алюминиевые и стальные батареи.

Перед покупкой новых батарей всегда обращайте внимание на схему подключения (боковая, нижняя, верхняя или универсальная) радиаторов к системе. Предпочтительно, чтобы новые имели аналогичную схему.

Фото радиаторов отопления

Также рекомендуем посетить:

• Монтаж дымохода
• Накопительный водонагреватель
• Циркуляционный насос
• Электродный котел
• Воздушное отопление
• Ремонт газовой колонки своими руками
• Схемы отопления
• Электрокотел для отопления
• Печь длительного горения
• Расчет количества радиаторов
• Диаметр труб для отопления
• Установка полотенцесушителя
• Отопление с естественной циркуляцией
• Замена радиаторов отопления
• Отопления гаража
• Чугунные печи
• Как слить воду с бойлера
• Газовый котел
• Твердотопливный котел
• Стабилизатор для котла
• Конвектор
• Печь булерьян
• Отопление в деревянном доме
• Как подключить бойлер
• Биметаллические радиаторы
• Печное отопление
• Отопление в частном доме
• Водогрейный котел

Радиаторы отопления — фото различных моделей

Необычная форма батареи

Современные компании, производящие отопительные приборы, предлагают их большой ассортимент, стараясь угодить потребителям не только по техническим характеристикам, но и по внешним данным. Форма, размеры, цветовое оформление сегодня играют очень важную роль, особенно в случае, если потребитель мечтает об эксклюзивном изделии. Можно выбрать самые разные варианты радиаторов отопления — фото легко найти в портфолио дизайнеров.

Содержание

1. Виды радиаторов отопления
2. Чугунные
3. Алюминий
4. Сталь
5. Биметаллические приборы
6. Как правильно выбрать модель
7. Заключение по теме

Виды радиаторов отопления

При выборе прибора во главу угла ставится его эффективность, а не внешние данные. Какая же батарея отопления лучше? Чтобы это понять, нужно разобраться в существующих видах, а также рассмотреть их плюсы и минусы.

Чугунные

Данный вид радиаторов достался нам еще от дедушек, но мы до сих пор его эксплуатируем. Правда, эти приборы перестали удовлетворять современных потребителей по трем основным причинам:

1. Чугун — материал с низкой теплопроводностью. К примеру, чтобы батарея нагрелась до +45 С, температура теплоносителя должна быть +70 С. Отсюда и большие расходы на топливо.
2. Данный вид отопительных приборов не вечен, хотя имеет достаточно длительный срок эксплуатации.
3. Внешний вид чугунных батарей оставляет желать лучшего. Такие приборы сложно вписать в современный интерьер. Конечно, их можно завуалировать, установив декоративные панели или решетки, но это не всегда выход из положения.

Несмотря на это, производители не остановили производство чугунных приборов, потому что они все еще пользуются большой популярностью. Правда, сегодня это уже не те батареи, поскольку над их внешним видом поработали дизайнеры, сделав их более стильными.

Что касается преимуществ, то отметим одно, но очень важное. Этот прибор не требователен к теплоносителю. Ему все равно, какая вода течет в системе отопления — очищенная или не совсем, ржавая или полная бактерий. Чугун вытерпит все. К тому же такие радиаторы можно устанавливать в любые помещения.

 

Алюминий

Если вы посмотрите на фото радиаторов отопления из алюминия, то сразу поймете, что по своим внешним данным они намного лучше чугунных аналогов. Производители постоянно предлагают новинки, тем самым увеличивая модельный ряд, который и без того широк. Вот почему на современном рынке отопительного оборудования очень много разных алюминиевых батарей, отличающихся внешним видом, дизайном и ценой.

Бесспорный плюс прибора — его высокий показатель теплопроводности. Правда, есть и минусы. При всей своей стильности алюминиевое оборудование очень чувствительно к чистоте теплоносителя. Небольшое загрязнение, и это произведение искусства сразу выйдет из строя. Так что перед приобретением алюминиевых радиаторов необходимо позаботиться о системе очистки теплоносителя — установке фильтров и других приспособлений, что увеличит стоимость всей отопительной системы.

Еще один минус — это отношение алюминия к высокому давлению. Не рекомендуется устанавливать такие приборы в промышленных помещениях с высоким давлением горячей воды в сети — прибор просто разорвет.

Сталь

Стальные радиаторы хорошо себя зарекомендовали на рынке

Стальные радиаторы отопления делятся на два подвида — трубчатые и панельные. Последние относят к категории бюджетных, и они обладают высоким показателем теплоотдачи. Панельный вариант не прихотлив, поэтому его можно использовать в любых помещениях — жилых, офисных и производственных.

А вот трубчатые аналоги следует отнести к категории «премиум». И дело здесь не только в великолепных технических характеристиках — высокой теплоотдаче и длительном сроке эксплуатации, достигающем 25 лет. Имеют значение и великолепные внешние данные, над которыми постоянно работают дизайнеры.

С помощью стальных приборов можно не только создать тепло внутри комнат, но и украсить их. И если рассматривать трубные варианты из всей линейки стальных радиаторов, то следует особо отметить батареи из нержавейки.

Биметаллические приборы

Говорить об этом виде радиаторов можно только в превосходных тонах. Ведь биметаллические радиаторы обладают высочайшими техническими характеристиками:

• высокой теплоотдачей за счет наличия в конструкции алюминиевых пластин
• прочностью и длительным сроком службы за счет комплектации устройств металлическими трубами

Однако, как и любое высококачественное изделие, эти радиаторы имеют очень высокую цену.

Как правильно выбрать модель

Биметалл под окном

Глядя на фотографии радиаторов отопления, размещенные на этой странице, вы можете оценить лишь их внешний вид. Визуально вы никак не определите их качества. При этом внешняя сторона дела — это выбор в плане красоты и эстетики. Но гораздо важнее знать технические характеристики изделий.

Выбирая радиаторы отопления, в первую очередь необходимо обратить внимание на срок их эксплуатации. Этот показатель зависит от качества изделия и условий его функционирования. Если речь идет о многоквартирных домах с центральным отоплением, то качество теплоносителя в данном случае под большим сомнением. Горячая вода поступает по стальным трубам, так что ржавчина, окалины и прочий мусор в ней — дело обычное.

Поэтому алюминиевые батареи ставить в квартирах не рекомендуется. Правда, производители стали использовать защитные технологии и обрабатывать внутренние поверхности прибора полимерными материалами. Это лучший вариант, но дорогой.

Стальные и биметаллические аналоги тоже подвержены коррозии, но в меньшей степени, чем алюминиевые. Что остается? Чугунные отопительные приборы, которые в этом плане оказываются самыми надежными.

Есть еще один показатель, на который нужно всегда обращать внимание при выборе — это возможность выдерживать определенное давление теплоносителя. Минимальный показатель 7,0 атмосфер, но специалисты советуют выбирать изделие с 15 атмосферами — на случай, если в системе возникнет гидравлический удар.

Внимание! Сегодня многие потребители обращают внимание на дизайн радиаторов. И это правильно, ведь красиво жить не запретишь. Но учтите, что красота не должна идти в ущерб качеству.

Заключение по теме

Уют в доме с радиатором отопления

Итак, батареи отопления, фото которых в большом количестве вы можете найти в Интернете и на нашем сайте, должны быть правильно выбраны. Многие потребители все еще считают, что старые чугунные радиаторы достойны своего присутствия в наших домах и квартирах. Но запомните, что служат они нам уже давно, и все сроки их эксплуатации вышли. Поэтому рекомендуем вам обратить внимание на современные чугунные приборы. Они отличаются очень высоким качеством в сочетании с интересными дизайнерскими решениями.

Читайте далее:

Фотографии с подогревом аккумулятора и премиум -картинки с высоким уровнем Res

• Creative
• Редакция
• Видео

• Лучший матч
• Старейшие
• Самый популярный

. 12 месяцевПользовательский диапазон дат

• Без лицензионных отчислений
• С защитой прав
• РФ и РМ

Выбрать бесплатные коллекции >Выбрать редакционные коллекции >

Встраиваемые изображения

Просмотрите 516

доступных стоковых фотографий и изображений или начните новый поиск, чтобы просмотреть больше стоковых фотографий и изображений. экология и переработка — набор векторных иконок. редактируемый штрих. пиксель идеальный. набор содержит такие иконки, как изменение климата, альтернативная энергия, переработка, зеленые технологии. — иллюстрация запаса батареи с подогревомэкология и переработка — набор линейных векторных иконок. пиксель идеальный. набор содержит такие значки, как изменение климата, альтернативная энергия, переработка, экологически чистые технологии — батарея с подогревом, иллюстрация, экология — набор векторных значков тонкой линии. пиксель идеальный. редактируемый штрих. набор содержит иконки: экология, изменение климата, охрана окружающей среды, альтернативная энергетика, зеленые технологии. — батарея с подогревом фондовой иллюстрациитеплоуборочные устройства — батарея с подогревом фондовые иллюстрациивекторные иконки на приборных панелях автомобилей — батарея с подогревом фондовые иллюстрациикот греется возле батареи, мобильный обогреватель, кот замерз, милый кот. — батарея с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежей девушка в желтом поле держит телефон в руке и заряжает его от повербанка. — батарея с подогревом: стоковые фотографии, лицензионные фото и изображения. Крупный план мальчика, играющего на пианино. 40 икон. — батарея с подогревом стоковые иллюстрацииподробный вид солнечной панели под солнечным голубым небом — батарея с подогревом стоковые картинки, фотографии без лицензионных платежей и изображениявекторные иконки приборной панели автомобиля — батарея с подогревом стоковые иллюстрациируки в рукавицах на радиаторе. низкая температура в домах зимой. — батарея с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежей пушистый кот лежит на теплой батарее радиатора. Разноцветный котенок чувствует себя комфортно спать на горячем обогревателе — батареи с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежейстарая железная батарея и трубы в комнате с окном, которое нуждается в ремонте. — батареи с подогревом стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных отчисленийКлик в разделе Produktionshalle:Batterien von Öfen, in denen sich ineiner Flamme von ungeheuerer HitzeTonerde zu Steinen kristallisierterschienen in:… На изображении показан коммунальный водяной насос, который управляется с помощью перезаряжаемой карты. рядом с трущобами Кариджавендза в Кахани, на французском индейце… вектор 100 значков на приборной панели автомобиля — батарея с подогревом вверх динамика на белом фоне — батарея с подогревом стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежейкомфортный домашний интерьер — батарея с подогревом стоковые фотографии, лицензионные фото и изображениявид с самолета на солнечные панели в пустыне и горах на Синайском полуострове недалеко от шарм-эль-шейха , египет — батарея с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без уплаты роялти новые чистые современные кроссовки для женщины, подростка или девочка. обувь сушат на батарее или радиаторе отопления после стирки, дома или в помещении. уход за одеждой. модный и стильный образ жизни. копия текстового пространства. — стоковые фотографии, фотографии и изображения с подогревом от батареиодноразовая кофейная чашка или стакан на деревянном подоконнике с открытым окном. рядом лежит открытая книга. — батарея с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без уплаты роялти, старая железная батарея и трубы в комнате с окном, которое нуждается в ремонте. — батарея с подогревом стоковые картинки, фотографии и изображения без лицензионных платежей или солнечные батареи на крыше или террасе завода или здания с солнечным светом, солнцем или возобновляемой или чистой энергией. — батарея с подогревом стоковые изображения, фотографии и изображения без лицензионных отчисленийэнергия — пиксельные идеальные синие очертания иконки — батарея с подогревом иллюстрацияse-сигареты плоский дизайн значок набор с боковой тенью — батарея с подогревом стоковые иллюстрацииЖенщина затеняет себя под зонтиком в жаркий и влажный день в батарее Парк в Нижнем Манхэттене, 28 августа 2018 года, Нью-Йорк. Плакат с… энергетическими услугами — батарея с подогревом стоковые иллюстрацииЖенщина обмахивается жарким и влажным днем ​​в Бэттери-парке в Нижнем Манхэттене, 28 августа 2018 года в Нью-Йорке. С температурами, достигающими … возбужденный школьник кричит на электрический вентилятор — батарея с подогревом стоковые фотографии, фотографии без лицензионных платежей и изображения баннер управления ресурсами — батарея с подогревом картинки, фотографии и изображения без лицензионных отчисленийзарядка транспортных средств на зарядных станциях электромобилей — батарея с подогревом фондовая иллюстрацияиконки линии экологии редактируемые штрих — батарея с подогревом стоковые иллюстрациинабор значков линии изменения климата — батарея с подогревом стоковые иллюстрациикомпьютерные части — батарея с подогревом стоковые иллюстрациичерно-белые значки индикатора автомобиля — батарея с подогревом стоковые иллюстрацииэкономический кризис и отчаяние в холодных домах. контроль температуры термостата на радиаторе — батареи с подогревом: стоковые фотографии, фотографии без лицензионных платежей и изображенияпроблема центрального отопления дома. женщина проверяет радиатор отопления в холодной квартире — батарея с подогревом стоковые картинки, фотографии и изображения без лицензионных платежей Станция для мытья кофе — батарея с подогревом: стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежейСолнце светит над электростанцией, работающей на природном газе, с50-е годы, охлаждаемые с помощью прямоточной системы охлаждения с морской водой, в AES…иконки линии электронных сигарет — с подогревом от батареи иллюстрациииконки линии энергии — с подогревом от батареи морские солнечные панели на лодке. Возобновляемая энергия. Альтернативная концепция экологически чистой зеленой энергии — батарея с подогревом стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежей Мужчина затеняет себя под зонтиком жарким и влажным днем ​​в Бэттери-парке в Нижнем Манхэттене, 28 августа 2018 года в Нью-Йорке. С… Дети играют в фонтане в Бэттери-парке в Нижнем Манхэттене, 21 июля 2017 года, Нью-Йорк. Температура поднимается до 9 градусов0s снова в пятницу . .. значок автомобиля — батарея с подогревом стоковые иллюстрациизначки индикаторов автомобилей — батарея с подогревом стоковые иллюстрациизарядные станции электромобилей — батарея с подогревом фондовая иллюстрацияэкология — набор векторных значков тонкой линии. пиксель идеальный. набор содержит иконки: изменение климата, альтернативная энергетика, электромобиль, ноль отходов, углекислый газ, солнечная энергия, энергия ветра. — батарея с подогревом стоковые иллюстрациинабор значков электронных сигарет и вейпинга — батарея с подогревом стоковые иллюстрациисалар-де-уюни солончак — батарея с подогревом стоковые фотографии, фотографии и изображения без лицензионных платежейДети, взрослые и собаки охлаждаются в фонтане в Бэттери-парке жарким днем ​​на Манхэттене 6 августа 2018 года в Нью-Йорке. Нью-Йорк… из 9

Физика нагрева воды с помощью батареи

Ретт Аллен

Наука

29 апреля 2019 г. 10:00

Вы можете сделать простой водонагреватель, используя батарею и провод — вот как.

Вы можете сделать простой водонагреватель, используя батарею и провод. Getty Images

Щелочные батареи (и другие) полезны, потому что они сохраняют энергию. Вы можете использовать эту энергию для питания робота или даже радио. Скорее всего, что бы вы ни захотели сделать, батарея может оказаться полезной. Но что, если вы хотите нагреть немного воды? Здесь также можно использовать аккумулятор.

Именно это я и собираюсь сделать. Я собираюсь сделать простейший водонагреватель, используя батарейку и провод. Это немного нагреет воду. При этом я могу измерить изменение температуры воды, рассчитать изменение тепловой энергии и сравнить его с энергией, вырабатываемой батареей. Это не идеальный эксперимент, но это будет весело.

Прежде чем рассматривать настоящую батарею и прочее, я должен пройтись по важной физике. Во-первых, мощность. Мощность — это скорость, с которой используется энергия (или скорость, с которой вы работаете). Итак, это изменение энергии, деленное на изменение во времени.

Rhett Allain

Если изменение энергии (ΔE) измеряется в джоулях, а временной интервал (Δt) в секундах, то мощность (P) будет измеряться в ваттах. Если вы поднимете учебник с земли и положите его на стол с интервалом в 5 секунд, это будет мощность около 2 Вт.

Как насчет тепловой энергии? Когда вы нагреваете воду, тепловая энергия воды увеличивается. Изменение тепловой энергии можно рассчитать по следующему уравнению.

Ретт Аллен

Самые популярные

В этом выражении m — масса воды (в граммах), а C — удельная теплоемкость в джоулях на грамм на градус Цельсия. Не путайте это ΔT с временным интервалом. Заглавная буква Т обозначает температуру. Последней частью этого расчета энергии является уменьшение энергии в батарее. Вы не можете измерить реальную энергию батареи — вместо этого вы должны ее рассчитать. Если вы найдете как электрический ток, так и напряжение на батарее, вы можете найти мощность.

Rhett Allain

Произведение силы тока (I) и напряжения (ΔV) дает мощность. Но как насчет изменения энергии для батареи? Что ж, если у вас очень короткий временной интервал, изменение энергии будет просто мощностью, умноженной на этот временной интервал. Если вы повторите этот расчет для нескольких коротких интервалов времени, а затем сложите их, вы получите общее изменение энергии. Да, это на самом деле числовой интеграл.

Теперь реальный эксперимент. У меня есть батарея D-элемента, подключенная к короткому отрезку нихромовой проволоки (тот же материал, что и нагревательный элемент в вашем электрическом тостере). Нагревательный провод находится в пенопластовой чашке с 40 граммами воды, а также покрыт алюминиевой фольгой, чтобы уменьшить испарение. Вот как это выглядит.

Rhett Allain

Самые популярные

Для отслеживания температуры воды в чашке есть датчик температуры. Что касается электроэнергии, у меня есть амперметр (для измерения силы тока) и датчик напряжения для батареи (оба они записаны в цифровом виде). Используя 40 граммов воды и собирая данные в течение примерно 250 минут, я получаю следующие данные о температуре воды.

Ретт Аллейн

Правда, вода не стала такой горячей, но температура действительно повысилась. Из этих данных видно изменение температуры на 2,1 градуса Цельсия. Заметим также, что скорость изменения температуры наибольшая в течение первого часа. Со временем аккумулятор начинает «умирать», и его напряжение падает так, что выходная мощность снижается.

Но в любом случае, с этим изменением температуры и массы я могу рассчитать изменение тепловой энергии (используя C = 4,186 Дж/г*C). Вода имеет увеличение энергии на 351,6 Дж. Поскольку это заняло 252 минуты (5120 секунд), средняя мощность нагрева этой воды составляет 0,023 Вт.

Теперь давайте перепрыгнем на электрическую сторону. Вот график напряжения и тока от этой батареи за тот же интервал времени, когда вода нагревается.

Rhett Allain

Самые популярные

Обратите внимание, что ток довольно постоянный (около 0,36 ампер). Однако напряжение действительно уменьшается примерно с 1,35 вольт до примерно 1,15 вольт. Вот что происходит с щелочными батареями, когда они используются. На самом деле, измерение напряжения — это хороший способ оценить, сколько энергии осталось в батарее (но мы рассмотрим это позже).

Поскольку произведение напряжения и тока непостоянно, мне нужно разбить его на части и проинтегрировать. Было бы нетрудно выполнить это численное интегрирование в электронной таблице, но в данном случае я использую программу Vernier Logger Pro. Он имеет встроенную функцию численного интегрирования.

Rhett Allain

Поскольку данные о времени были записаны в минутах, я получаю общую энергию как 115,5 Вт*минуты. Преобразовав это в джоули, я получаю 6930 джоулей. Вау! Это сильно отличается от энергии, рассчитанной по изменению температуры. Что, черт возьми, пошло не так? Вот моя догадка — какая-то энергия «потерялась». О, это не совсем потеряно. Это просто означает, что были некоторые другие вещи, которые увеличили энергию, но не были учтены в расчетах. Я подозреваю, что, поскольку вода так долго нагревалась, горячая (хорошо, просто теплая) вода имела тепловое взаимодействие с окружающей средой. Если бы я мог также измерить изменения температуры стола, чашки, воздуха и других вещей (даже батарея стала горячее), то общее изменение энергии должно быть близко к интегрированию мощности. Это только мое предположение.

Как насчет еще одного расчета. Если бы вся энергия батареи пошла на увеличение тепловой энергии воды, насколько горячей она стала бы? Посмотрим, сможешь ли ты справиться с этим.

---

Еще больше замечательных историй WIRED

• План Лос-Анджелеса по перезагрузке автобусной системы — с использованием данных сотового телефона
• Ярость женщин-убийц повсюду по телевизору — и это забавно вам нужно знать о каннабисе
• Знакомство с набором инструментов опасных хакеров Triton
• 💻 Обновите свою рабочую игру с помощью любимых ноутбуков, клавиатур, альтернатив для набора текста и наушников с шумоподавлением от нашей команды Gear
• 📩 Хотите большего? Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку новостей и никогда не пропустите наши самые свежие и интересные истории

Ретт Аллен — адъюнкт-профессор физики в Университете Юго-Восточной Луизианы. Ему нравится преподавать и говорить о физике. Иногда он разбирает вещи и не может собрать их обратно.

TopicsDot PhysicsЭнергиятермальное электричество

Еще от WIRED

Центр данных по альтернативным видам топлива: Аккумуляторы для электромобилей

В большинстве подключаемых гибридов и полностью электрических транспортных средств используются подобные литий-ионные батареи.

Системы накопления энергии, обычно батареи, необходимы для полностью электрических транспортных средств, подключаемых гибридных электромобилей (PHEV) и гибридных электромобилей (HEV).

Типы систем накопления энергии

Следующие системы накопления энергии используются в полностью электрических транспортных средствах, PHEV и HEV.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи в настоящее время используются в большинстве портативных электронных устройств, таких как сотовые телефоны и ноутбуки, из-за их высокой энергии на единицу массы по сравнению с другими системами хранения электроэнергии. Они также имеют высокое отношение мощности к весу, высокую энергоэффективность, хорошие характеристики при высоких температурах и низкий саморазряд. Большинство компонентов литий-ионных аккумуляторов могут быть переработаны, но стоимость восстановления материалов остается проблемой для отрасли. Министерство энергетики США также поддерживает Премию по переработке литий-ионных аккумуляторов, чтобы разработать и продемонстрировать выгодные решения для сбора, сортировки, хранения и транспортировки отработанных и выброшенных литий-ионных аккумуляторов для возможной переработки и восстановления материалов. В большинстве современных полностью электрических транспортных средств и PHEV используются литий-ионные аккумуляторы, хотя точный химический состав часто отличается от химического состава аккумуляторов бытовой электроники. Продолжаются исследования и разработки, направленные на снижение их относительно высокой стоимости, продление срока их службы и решение проблем безопасности в отношении перегрева.

Никель-металл-гидридные батареи

Никель-металл-гидридные батареи, обычно используемые в компьютерном и медицинском оборудовании, обладают приемлемой удельной энергией и удельной мощностью. Никель-металлогидридные батареи имеют гораздо более длительный жизненный цикл, чем свинцово-кислотные батареи, они безопасны и устойчивы к небрежному обращению. Эти батареи широко используются в HEV. Основными проблемами, связанными с никель-металлгидридными батареями, являются их высокая стоимость, высокий саморазряд и выделение тепла при высоких температурах, а также необходимость контроля потерь водорода.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи могут быть рассчитаны на большую мощность, они недороги, безопасны и надежны. Однако низкая удельная энергия, плохие характеристики при низких температурах, а также короткий календарный и жизненный цикл препятствуют их использованию. Разрабатываются усовершенствованные свинцово-кислотные аккумуляторы большой мощности, но эти аккумуляторы используются только в имеющихся в продаже электромобилях для вспомогательных нагрузок.

Ультраконденсаторы

Ультраконденсаторы накапливают энергию в поляризованной жидкости между электродом и электролитом. Емкость накопления энергии увеличивается по мере увеличения площади поверхности жидкости. Ультраконденсаторы могут обеспечивать транспортным средствам дополнительную мощность при ускорении и подъеме на холм, а также помогают восстанавливать энергию торможения. Они также могут быть полезны в качестве вторичных накопителей энергии в транспортных средствах с электроприводом, поскольку они помогают электрохимическим батареям выравнивать мощность нагрузки.

Переработка аккумуляторов

Автомобили с электроприводом появились на автомобильном рынке США относительно недавно, поэтому лишь немногие из них подошли к концу срока службы. Поскольку автомобили с электроприводом становятся все более распространенными, рынок переработки аккумуляторов может расшириться.

Широко распространенная переработка аккумуляторов предотвратит попадание опасных материалов в поток отходов как в конце срока службы аккумулятора, так и в процессе его производства. Извлечение материалов из рециркуляции также вернет критические материалы обратно в цепочку поставок и увеличит внутренние источники таких материалов. В настоящее время ведется работа по разработке процессов переработки аккумуляторов, которые сводят к минимуму воздействие на жизненный цикл использования литий-ионных и других типов аккумуляторов в транспортных средствах. Но не все процессы переработки одинаковы и требуют разных методов разделения для извлечения материала:

• Плавка : Процессы плавки извлекают основные элементы или соли. Эти процессы сейчас работают в больших масштабах и могут работать с несколькими типами батарей, включая литий-ионные и никель-металлгидридные. Плавка происходит при высоких температурах, когда органические материалы, включая электролит и угольные аноды, сжигаются в качестве топлива или восстановителя. Ценные металлы извлекаются и отправляются на аффинаж, чтобы продукт был пригоден для любого использования. Другие материалы, в том числе литий, содержатся в шлаке, который теперь используется в качестве добавки к бетону.
• Прямое восстановление : С другой стороны, некоторые процессы переработки напрямую восстанавливают материалы, пригодные для использования в батареях. Компоненты разделяются различными физическими и химическими процессами, и все активные материалы и металлы могут быть восстановлены. Прямое восстановление представляет собой низкотемпературный процесс с минимальным потреблением энергии.
• Промежуточные процессы : Третий тип процесса находится между двумя крайностями. В таких процессах могут использоваться несколько типов батарей, в отличие от прямого восстановления, но материалы извлекаются дальше по производственной цепочке, чем при плавке.

Разделение различных материалов для аккумуляторов часто является камнем преткновения при восстановлении ценных материалов. Таким образом, конструкция батареи, предусматривающая разборку и переработку, важна для успеха электромобилей с точки зрения устойчивости. Стандартизация батарей, материалов и конструкции элементов также упростит и удешевит переработку.