Регулировка температуры батареи отопления: регулятор, как регулировать температуру радиатора в квартире, батареи с регулятором тепла кранами, радиаторы с регулировкой

виды запорной арматуры, как отрегулировать обогрев частного дома

Правильно проведенная регулировка батарей отопления в квартире позволит уменьшить расходы на коммунальные услуги, обеспечив при этом комфортный температурный режим в доме. Управляют работой радиаторов специальные автоматические клапаны и другая запорная аппаратура. Монтаж терморегуляторов не представляет сложности, поэтому такую работу вполне по силам выполнить самостоятельно каждому домовладельцу.

Содержание

  1. Для чего нужно регулировать батареи
  2. Принцип работы радиаторов
  3. Способы увеличения теплоотдачи
  4. Арматура и электронные приспособления
  5. Запорные краны
  6. Ручные вентили
  7. Автоматические терморегуляторы
  8. Трёхходовые клапаны
  9. Рекомендации домовладельцам

Для чего нужно регулировать батареи

Использование соответствующих клапанов и механической запорной арматуры позволяет отрегулировать батареи отопления в частном доме и поддерживать оптимальную температуру в отдельных комнатах.

Например, на кухне или в гостиной можно установить термоклапан на уровне 20 градусов Цельсия, а в спальне или детской комнате отрегулировать радиаторы на большую эффективность, поддерживая температуру на уровне 22−24 градусов.

Сегодня многие квартиры в многоэтажках оснащены индивидуальными счетчиками тепловой энергии, соответственно, правильно настроив батареи, можно уменьшить свои расходы на обогрев помещения. В отдельных случаях только при установке простейших клапанов на радиаторы отопления экономия может достигать 30−40% от средних ежемесячных затрат.

Принцип работы радиаторов

Сегодня в наших домах используются различные типы радиаторов, отличающиеся своей конструкцией и материалом, из которого они изготовлены. Чугунные батареи постепенно вытесняются эффективными биметаллическими и алюминиевыми радиаторами, которые позволяют быстро обогревать помещение, сокращая при этом расходы на коммунальные нужды.

Конструкция стандартного радиатора представляет собой лабиринт из труб, имеющий многочисленные рёбра, которые увеличивают теплоотдачу. Через входной патрубок в батарею поступает горячая вода, она нагревает металлические элементы, что позволяет обеспечить интенсивный обогрев помещения.

Регулировка эффективности обогрева батареи заключается в изменении количества теплоносителя, попадающего внутрь радиатора. Соответственно, уменьшив или увеличив его объем, можно оперативно варьировать температуру в помещении. Для такой регулировки используются всевозможные вентили и терморегуляторы, которые отличаются надежной конструкцией, они долговечны и просты в эксплуатации.

Необходимо лишь понимать, что использование вентилей, терморегуляторов и другой запорной арматуры не сможет повысить теплоотдачу имеющейся системы отопления.

Основное назначение таких клапанов — это уменьшение интенсивности обогрева помещения, что позволяет регулировать температуру в батареях, создавать в доме оптимальный микроклимат и экономить на коммунальных расходах.

Способы увеличения теплоотдачи

Если домовладельцу необходимо увеличить теплоотдачу системы обогрева, то нужно будет поменять старые неэффективные радиаторы на новые установки или же выполнить соответствующее обслуживание батареи.

Для увеличения теплоотдачи рекомендуется выполнить следующее:

  • Проверяют трубы и фильтры на предмет засорения. Такая работа выполняется летом, что позволяет провести сервис без отключения от обогрева всего стояка.
  • При автономном обогреве можно увеличить температуру теплоносителя. Однако в квартирах при централизованном отоплении сделать это будет невозможно.
  • Изменение типа подключения батарей также может положительно сказаться на их эффективности. Например, боковой способ монтажа радиаторов уменьшает мощность обогрева на 25%.
  • Имеется возможность установки дополнительных батарей или же увеличения количества секций. Такая работа выполняется исключительно после согласования с коммунальными службами.

Проще всего повысить эффективность системы отопления, установив новые современные батареи. Такие радиаторы отличаются компактными габаритами, они просты в эксплуатации, а благодаря своей уникальной конструкции позволяют быстро нагревать помещение, одновременно уменьшая коммунальные платежи.

Арматура и электронные приспособления

Для регулировки батареи в квартирах могут использоваться различные приспособления, которые отличаются надежностью, простотой в эксплуатации и предлагаются по доступным ценам. Вся запорная аппаратура может быть разделена на несколько основных групп.

Запорные краны

Это простейшие приспособления, позволяющие уменьшать объем теплоносителя, поступающего в установленные радиаторы. Запорная арматура выполняется в виде шаровых кранов, имеющих два положения:

  • «Открыто» — в радиатор поступает максимально возможный объем теплоносителя и батарея греет на полную мощность.
  • «Закрыто» — ток теплоносителя остановлен, а радиатор отопления быстро остывает.

Оставлять шаровые краны в промежуточном положении не рекомендуется, так как клапан быстро повреждается твердыми частицами, содержащимися в теплоносителе отопительной системы. Недостатком использования запорных кранов для регулировки батареи является необходимость частых манипуляций, когда домовладельцу вручную требуется открывать и закрывать вентили. С помощью таких устройств будет невозможно создать оптимальный и устойчивый температурный режим в помещении.

Ручные вентили

Краны с ручной регулировкой позволяют убавить батарею отопления, сокращая объем теплоносителя, поступающего в радиаторы. Такая корректировка выполняется за счёт уменьшения или увеличения диаметра проходного отверстия.

Ручной вентиль имеет запорную головку, положение которой изменяется в зависимости от расположения рукоятки. Для упрощения регулировки объёма поступающего в батарею теплоносителя на корпусе крана может быть нанесена шкала с делениями, чтобы выставлять нужную температуру батареи.

Автоматические терморегуляторы

Автоматические терморегуляторы позволяют в полностью автономном режиме поддерживать оптимальный микроклимат в помещении. Такая запорная аппаратура способна реагировать на показатели температуры воздуха в комнате, автоматически изменяя степень нагрева радиатора. Рабочим элементом у таких терморегуляторов является игольчатый клапан, который дозирует объем поступления жидкости в батарее.

Используемые сегодня автоматические регуляторы можно разделить на две основных категорий:

  1. 1. Электронные.
  2. 2. Термостатические.

Термостатические регуляторы по своей конструкции отдаленно напоминают ручной вентиль. Внутри клапана находится термодатчик, который способен определять температуру воздуха в помещении, а также механизм регулировки со шкалой настройки и управляющей рукояткой. Домовладельцу необходимо установить на терморегуляторе оптимальную температуру, и в последующем арматура будет работать в полностью автономном режиме, оперативно изменяя объем поступающего в радиаторы теплоносителя в зависимости от температуры воздуха в помещении.

Электронные терморегуляторы обладают расширенным функционалом, могут оснащаться выносными термодатчиками, а имеющийся блок управления может включать различные дополнительные настройки, в том числе способен обеспечить всю работу отопления в полностью автономном режиме. Наличие функции программирования запорной аппаратуры позволяет оптимальным образом настраивать всю систему, существенно сокращая расходы на коммунальные нужды.

Благодаря функции программирования можно настроить обогрев таким образом, чтобы днем в будни, когда жильцы находятся на работе, в батареи поступало минимальное количество теплоносителя, а вечером, когда требуется максимально интенсивный обогрев, регулируемый клапан открывал трубы на максимум. Отопление быстро нагреет помещение, обеспечивая комфорт проживания в квартире и в частном доме.

Трёхходовые клапаны

Для регулировки температуры батареи может использоваться трехходовой клапан, который устанавливается на соединение подающей трубы и байпаса. Это устройство стабилизирует работу радиатора, уменьшает или увеличивает интенсивность нагрева помещения. Трёхходовой клапан оснащается терморегулирующей головкой, которая упрощает регулировку батарей. Такая запорная аппаратура станет оптимальным выбором для однотрубных систем обогрева, имеющих вертикальную разводку.

К преимуществам запорной аппаратуры этого типа можно отнести ее универсальность использования, отличную надежность, долговечность и доступную стоимость. Однако по своему функционалу она уступает автоматическим электронным терморегуляторам, что несколько ограничивает ее использование.

Рекомендации домовладельцам

Ручные вентили имеют доступную стоимость, что положительно сказывается на их популярности у отечественных домовладельцев. Это надежная и простая в использовании запорная аппаратура, которая позволит упростить регулировку радиаторов отопления.

В многоквартирных домах, где имеется централизованное отопление, теплоноситель может содержать крупнодисперсную взвесь и посторонние частицы, способные засорять термостаты. Поэтому при использовании автоматических регуляторов перед ними обязательно устанавливаются фильтры, которые очищаются с частотой раз в месяц.

Сегодня в продаже можно найти десятки различных видов запорной арматуры для радиаторов отопления. Предпочтение следует отдавать немецким и итальянским клапанам и регуляторам, которые будут отличаться надежностью, долговечностью и великолепным качеством сборки. А вот недорогие вентили от отечественных или китайских производителей имеют посредственное качество и прослужат от силы один-два отопительных сезона, после чего потребуют замены.

При установке запорной арматуры рекомендуется на выходе из радиатора врезать дополнительный кран, что позволит выполнять самостоятельный слив теплоносителя. Это упрощает прочистку батареи и фильтрующих элементов. Домовладелец будет избавлен от необходимости постоянно вызывать сантехников и обесточивать стояк для обслуживания радиаторов отопления.

Регулирующие краны устанавливаются с использованием обжимных фитингов. Резьбовой вид соединения с трубами позволит гарантировать отсутствие протечек, а при необходимости можно с легкостью выполнить замену и обслуживание термостата. Для уплотнения фитингов используют лен или фум-ленту.

Регулировка тепла в батареях отопления в квартире и в частном доме позволяет не только обеспечить максимально возможный комфорт проживания, но и экономит расходы домовладельца на оплату коммунальных услуг. Для управления работой радиаторов могут использоваться ручные, механические и электронные клапаны.

Необходимо правильно подобрать запорную арматуру, а в последующем грамотно смонтировать ее, что позволит обеспечить беспроблемность эксплуатации терморегуляторов, которые будут работать в полностью автономном режиме.

разновидности регулируемых радиаторов, краны и вентили

О регулировке температуры батарей отопления задумываются многие жители города, и на это есть причины — желание сэкономить и получить возможность контролировать качество отопления в доме. Холода часто наступают неожиданно, и каждый владелец квартиры хотел бы иметь терморегулятор, посредством которого получится создавать комфортные для проживания условия как зимой, так и в другое время года.

Имея возможность контролировать температуру батарей, можно существенно снизить расходы на отопление

Преимущества регулировки

О том, что существует регулировка батарей отопления в квартире, знают не все. Более того, не каждый понимает, для чего она нужна.

Однако регулировка температуры батарей отопления имеет минимум 3 преимущества:

  1. Благодаря ей вода по трубам может свободно перемещаться. В результате этого значительно уменьшается вероятность появления так называемой завоздушенности. Отопительная система имеет высокий коэффициент полезного действия, при этом создается благоприятный микроклимат.
  2. Регулируя температуру, можно уменьшать финансовые расходы на нагрев батарей. Если понизить температуру воздуха в комнате всего на один градус, можно добиться экономии свыше 5%.
  3. Благодаря регулировке отопления в особо холодное время можно увеличить подачу тепла.
Следует помнить, что приступать к работе по изменению системы в квартире лучше всего летом, когда необходимость в отоплении еще отсутствует.

С принципом работы радиаторного термостата вы сможете ознакомиться в видео:

Температурные нормы

Когда есть возможность регулировать температуру в батареях, важно уметь правильно определить, в каких случаях и насколько сильно необходимо уменьшать или, наоборот, увеличивать градус в квартире. Главное — не сделать так, чтобы стало слишком жарко или чересчур холодно.

Необходимо научиться определять для себя комфортную температуру

Необходимо научиться быстро определять, какая температура будет наиболее комфортной для проживания. В деле по определению оптимальной температуры для квартиры может помочь СНиП. Для угловых комнат лучшая температура — чуть более +20°C, а вот для всех остальных помещений — наоборот, чуть менее этого значения. Зная об этом, владелец квартиры может без особых проблем изменять температуру воздуха в своих комнатах и чувствовать себя вполне комфортно.

Методы настройки

Не в каждом жилом здании установлены регулируемые батареи отопления, более того, их установка во многих случаях может быть попросту невозможной.

Например, регулирующие вентили не могут быть установлены, если здание имеет вертикальную верхнюю разводку, т.е. когда подавать тепло начинают сверху. Следовательно, на верхних этажах всегда слишком жарко, и владельцам квартир приходится даже настежь открывать окна. При этом на нижних этажах батареи чуть холоднее.

Если же в здании имеется однотрубная система, такой проблемы не возникает, поскольку вода после прохождения по радиаторам возвращается обратно в центральный стояк. Благодаря этому теплый воздух равномерно распределяется по комнатам независимо от того, на какой высоте они находятся — хоть на первом этаже, хоть на двадцатом. При этом на подающей трубе у батарей имеются регулирующие клапаны.

Лучшим вариантом для подачи тепла и возможности его регулировать является двухтрубная система отопления. В ней имеются отдельные трубы как для подачи нагретой воды, так и для ее возвращения в систему. В этом случае радиаторы в каждой комнате регулируются отдельно, ведь у каждой из них имеются специальные клапаны.

Регулируя подачу тепла, можно создавать комфорт и значительно сокращать затраты на отопление

Главная цель, которую преследуют при регулировке теплоподачи, — достичь определенной температуры воздуха в комнате. Добиться этого можно одним из двух способов:

  1. Качественным. Метод подразумевает изменение качества воды. Для этого нужно оказывать какое-либо влияние на ее нагрев.
  2. Количественным. При его применении необходимо изменять скорость, с которой подается вода. Делается это посредством циркуляционного насоса или запорного механизма. Если объем подаваемой воды будет уменьшен, то это поспособствует снижению температуры. Если же, наоборот, увеличить скорость подачи воды, в комнате станет теплее.
Если в здании имеется качественное оборудование, возможно использование двух методов одновременно.

Разновидности устройств

Оказывать влияние на температуру воздуха в доме можно лишь при наличии специального регулирующего устройства.

Устройство, регулирующее подачу тепла в дом, может быть нескольких видов

Существует несколько их разновидностей:

  1. Кран. Самый простой тип. Он прикрепляется к батарее и при поворачивании может уменьшать или увеличивать скорость подачи воды. Впрочем, краны, установленные на батареях, — это, скорее, не регуляторы, а средства защиты отопительной системы от аварийных ситуаций.
  2. Вентиль. Это недорогое приспособление, которое действует по тому же принципу, что и кран. Поскольку на вентилях отсутствует какая-либо температурная шкала, регулировать с их помощью тепло в квартире можно лишь наугад — сначала повернуть, а потом подождать и посмотреть, что изменится.
  3. Устройства с термической головкой.

Последний тип теплорегуляторов подразделяется на два подтипа. Они таковы:

  1. Регуляторы прямого действия. Их основной элемент — наполненный газообразным веществом или особой жидкостью сифон. Этот элемент способен реагировать на любые малейшие изменения температуры воды, циркулирующей в системе. Если вода станет горячее, то газообразное вещество или жидкость внутри сифона начнет расширяться и оказывать давление на специальный клапан. Последний начнет перемещаться и перекрывать циркулирующей воде доступ в трубы. При уменьшении температуры воды в трубах будет происходить обратный процесс.Электронный датчик регулирует теплоподачу по заданным параметрам
  2. Устройства с электронным датчиком. Владелец может задать ему нужные параметры, после чего оно автоматически, управляясь «электронным мозгом», будет следить за изменениями температуры циркулирующей по трубам воды. Если температура станет выше заданного параметра, то скорость подачи воды ументшится. Если же теплоноситель, наоборот, станет холоднее, подача его увеличится.
Нередко бывает, что низкое качество установленного терморегулятора вынуждает жильцов испытывать дискомфорт. Тогда они начинают задумываться о том, как можно улучшить отопление, повысив его эффективность.

Самостоятельная корректировка

Прежде чем искать способ повышения качества отопления в квартире, нужно понять, почему воздух в комнатах плохо нагревается. Возможно, это просто какие-то изъяны в отопительной системе, а может быть, у радиаторов слабая теплоотдача.

Самые частые причины плохого отопления комнат в квартире следующие:

  1. Завоздушенность отопительной системы. Если в трубах много воздуха, то они заметно хуже выполняют свою основную функцию. Исправить проблему можно посредством слива воды.
  2. Ошибки при подключении. Например, если байпас останется открытым, движение воды по трубам будет нарушено.
  3. Неправильные расчеты системы на начальном этапе. Возможно, был выбран не тот диаметр труб, установлено слишком много или мало батарей.
  4. Засор отопительной системы. В трубах при длительном использовании неизбежно появляется засор, который препятствует движению воды. Именно поэтому из-за недостаточного объема горячей жидкости воздух в помещении плохо прогревается.Засоры в трубах могут стать причиной понижения температуры в доме
Помимо вышеперечисленных, могут быть и другие причины некачественного отопления. Выявить их помогут специалисты.

Есть множество способов увеличить недостаточный коэффициент полезного действия отопительной системы в квартире. Главное — точно выявить причину такой проблемы. Например:

  1. Если неправильно подключена батарея, нужно изменить подключение. Предварительно такое действие должно быть согласовано с управляющей компанией.
  2. Если же причина недостаточного отопления кроется в неверно проведенных расчетах, то проблему можно решить подключением еще одной или нескольких батарей.

Бывает, что в помещении из-за каких-то неполадок в работе отопительной системы не холодно, а слишком жарко. В этом случае нужно уменьшить большой поток тепла. Сделать это поможет только терморегулятор.

Регулировка температуры в помещении посредством терморегулятора проходит в 3 этапа:

Процесс регулировки температуры терморегулятором происходит в несколько этапов
  1. На каждом радиаторе следует стравить воздух.
  2. Отрегулировать давление в радиаторах. Для этого на первой от котла батарее откручивается вентиль (достаточно будет пары оборотов). Затем на следующей батарее вентиль прокручивается уже в три оборота и так далее. Отдаляясь от котла, необходимо увеличивать количество оборотов на один. В результате давление воды будет равномерно распределено по всем батареям.
  3. Устанавливается терморегулятор. Причем его вид зависит от типа системы отопления, использующейся в квартире.

Смотреть так же: краны для спуска воздуха с радиатора.

Если система принудительная, следует устанавливать специальные вентили. В проточной регулировать температуру лучше всего помогут терморегуляторы, а в двухтрубной можно изменять не только степень нагрева воды, но и ее объем в радиаторах.

Особенности эксплуатации

После установки терморегуляторов необходимо проверить их работоспособность и отрегулировать батареи. Придется подождать начала отопительного сезона и запуска центрального теплоснабжения, но перед этим важно провести полную регулировку отопительной системы:

  1. Проверить работоспособность регуляторов.
  2. Убедиться в том, что параметры регулирующих устройств соответствуют тем данным, которые указаны в их техническом паспорте.
  3. Устранить неисправности, если они были обнаружены при проверке работоспособности.
После установки терморегуляторов, обязательно проверите их работоспособность

При эксплуатации терморегуляторов не стоит забывать о том, что на работу системы оказывают влияние особенности климата местности и уровень теплоизоляции помещения. Их обязательно нужно учитывать при регулировке температуры батареи.

Управление температурным режимом батареи | Thermo Heating Elements

World Wide Leader

In Flexible Heaters

Call us Today

(864) 295-4811

Over 40 Years

of Experience

ISO 9001

& Q9001-2000

273 Langston Road Piedmont, Южная Каролина 29673

  • LinkedIn

Искать:

Быстрый рост рынка электромобилей привел к постоянно растущим требованиям к эффективности и сроку службы литий-ионных аккумуляторных систем. Производительность литий-ионных аккумуляторов очень зависит от надлежащего поддержания температуры элемента, поэтому эффективная система управления температурным режимом имеет решающее значение для достижения максимальной производительности при работе в различных условиях окружающей среды.

Существуют четыре основные функции, которые должны быть в центре внимания правильной системы управления температурным режимом батареи: изоляция, вентиляция, охлаждение и обогрев. Эти четыре основные функции при правильном сочетании обеспечивают максимальную безопасность, ожидаемый срок службы, доступную мощность и емкость аккумулятора.

  • Охлаждение
    Из-за присущей системам литий-ионных аккумуляторов неэффективности элементы выделяют тепло при высвобождении энергии. Из соображений безопасности и производительности это тепло должно быть направлено в сторону от системы, чтобы предотвратить перегрев, который может привести к повреждению элементов.
  • Обогрев
    И наоборот, если температура элемента падает ниже требуемого температурного предела, производительность снижается, и элементам требуется дополнительный источник тепла. Для удовлетворения этого требования компания Thermo Heating Elements использует две первичные технологии и две вторичные технологии: толстая полимерная пленка и положительный температурный коэффициент являются стандартными, первичные технологии и силиконовая резина являются вторичными технологиями.
  • Изоляция
    Использование надлежащих изоляционных материалов в BTMS поможет смягчить колебания температуры внутри аккумуляторной батареи при воздействии суровых погодных условий. Кроме того, это поможет снизить мощность, необходимую для поддержания постоянной и желательной внутренней температуры, необходимой для оптимальной работы батареи.
  • Вентиляция
    Хорошо продуманная система вентиляции выполняет две функции: удаление вредных газов из аккумуляторной системы и усиление системы охлаждения. Однако система вентиляции также может нарушить обогрев и изоляцию BTMS, если не будут приняты во внимание надлежащие проектные решения.

Системы обогрева с положительным температурным коэффициентом (PTC)

Нагреватели PTC часто используются, когда требуется защита от перегрева или, в некоторых случаях, когда не требуется точный контроль температуры. Нагреватели PTC представляют собой тонкие, гибкие печатные платы с широкой геометрией и превосходными характеристиками теплопередачи. Нагреватели PTC должны быть тщательно спроектированы, чтобы максимизировать эффективность и свести к минимуму колебания температуры внутри ячеек. Нагреватели PTC представляют собой саморегулирующиеся нагревательные элементы, изготовленные с использованием передовых процессов трафаретной печати, которые очень экономичны и безвредны для окружающей среды.

Системы нагрева из толстой полимерной пленки (PTF)

Нагреватели PTF, как и нагреватели PTC, производятся с использованием экологически чистых и экономичных производственных процессов. В отличие от нагревателей PTC, нагреватели PTF предназначены для поддержания постоянной выходной мощности (мощности) при постоянном напряжении. При разработке со встроенными термисторами или другими датчиками температуры внешние модули контроля температуры могут точно регулировать температуру нагревателя для оптимизации тепловых условий внутри ячейки.

Системы отопления Ultraflex

Системы отопления Ultraflex — это решения с широкими возможностями настройки по умеренной цене. Специальные опции включают термостаты, термисторы, плавкие предохранители, а также встроенную изоляцию. Они полезны в условиях высокой вибрации или там, где необычная геометрия батарей требует нагревательных элементов с очень высокой степенью гибкости.

Силиконовые нагревательные элементы

Силиконовые нагревательные элементы используются, когда требуется высокая плотность мощности или когда аккумуляторные системы расположены в суровых условиях. Поскольку тепловая масса нагревателя больше, чем у нагревателей PTF или PTC, силиконовые нагреватели менее термически эффективны. Нагреватели из силиконовой резины легко настраиваются, долговечны и рассчитаны на более высокие температуры, но также имеют более высокую цену.

Управление температурным режимом аккумуляторных систем электромобилей

Зачем вам BTMS для электромобилей?

BTMS состоит не только из аккумуляторов, но и из других компонентов. В большинстве электромобилей есть инвертор для домашней зарядки, который преобразует переменный ток в постоянный. Существует также инвертор для выхода на приводной двигатель. Есть регуляторы температуры, нагреватель, охлаждающие устройства и вентиляторы. Все эти компоненты являются частью BTMS.

Системы терморегулирования аккумуляторов для электромобилей — это новая концепция для автомобильных инженеров и потребителей. Мало что известно о требованиях к поддержанию оптимальных температур для эффективной зарядки и работы больших аккумуляторных батарей, необходимых для электромобилей.

Потребляемая мощность и скорость разряда, необходимые для систем отопления и охлаждения, могут повлиять на производительность автомобиля, если они не спроектированы и не обслуживаются должным образом.


Перегрев ионно-литиевых аккумуляторов

Ионно-литиевые аккумуляторы вызывают возгорание мобильных устройств, пылесосов и автомобилей во время зарядки. General Motors отозвала 141 000 болтов из-за пожаров, вызванных тем, что владельцы заряжали свои автомобили в течение ночи.


Работа ионно-литиевых батарей в холодную погоду

Проблемы с производительностью Tesla из-за холодных погодных условий. Прочтите статью Форбс. Потребители начинают узнавать, что в зимние месяцы производительность батареи может быть снижена до 40%, что означает гораздо более короткие расстояния вождения.

 

Решения для управления температурой аккумуляторных систем электромобилей.

Как можно эффективно нагревать или охлаждать аккумуляторные системы в транспортных средствах?

Нагрев и охлаждение батарейных блоков или систем, как правило, осуществляется за счет конвекции воздуха, окружающего батарейный отсек, или за счет передачи тепла через раму и конструкцию, содержащую элементы батареи. Есть и более сложные системы, использующие тепловые трубки, жидкостное охлаждение и даже электролит внутри аккумуляторов. Эти системы могут быть дорогими и увеличивать вес и без того тяжелой аккумуляторной батареи автомобиля.

Системы обогрева для EV BTMS

Нагревательные элементы PTC обычно используются как для конвекционного воздушного охлаждения, так и для теплопроводности или прямого контакта аккумуляторных батарей. Нагреватели с положительным температурным коэффициентом PTC идеально подходят благодаря своим небольшим размерам, высокой удельной мощности и саморегулирующемуся контролю температуры для обеспечения безопасности. Эти устройства использовались в течение многих лет для обогрева промышленности в холодном климате.

Нагревательные элементы PTC могут использоваться в качестве поверхностного или канального отопления в зависимости от их конфигурации. Также имеются встроенные вентиляторы с нагревательными элементами для отвода тепла нагнетаемым воздухом. Канальные нагревательные элементы или нагревательные элементы PTC с принудительной подачей воздуха также могут использоваться для обогрева салона транспортных средств.

 

Гибкие протравленные проволочные нагреватели являются еще одним вариантом благодаря их универсальности в нестандартных размерах, равномерном нагреве и очень тонкой толщине. Эти нагревательные элементы могут быть зажаты между батарейными модулями для более равномерного нагрева. Гибкие нагреватели в силиконовом корпусе могут быть размещены под аккумуляторными модулями для прямой теплопроводной передачи.

 

Тепловые насосы — еще один способ обогрева аккумуляторной батареи и салона. Тепловые насосы не эффективны для отопления, когда наружная температура ниже 32 градусов по Фаренгейту. Производители электромобилей учатся использовать тепловой насос для улавливания избыточного тепла аккумуляторов зимой для обогрева салона салона

Тесла использует в своих автомобилях как резистивный нагрев, так и тепловые насосы.

 

Охлаждение BTMS для транспортных средств

Охлаждение аккумуляторов электромобилей является главной задачей производителей из-за череды пожаров и отзывов продукции General Motors. В большинстве случаев достаточно циркуляции воздуха и вентиляции батарейного отсека.

Некоторые производители принимают дополнительные меры предосторожности, используя тепловые насосы для охлаждения и обогрева. Другие используют термоэлектрические охлаждающие устройства, такие как охладители Пельтье.

Охладители на эффекте Пельтье представляют собой полупроводниковые устройства, для работы которых не требуется хладагент или другие жидкости. Эти охладители используют коэффициенты Пельтье различных материалов для передачи тепла и охлаждения воздуха. Использование потока воздуха усиливает эффект, поддерживая более эффективное охлаждение. Эти кулеры бывают стандартных размеров от 60 до 200 Вт.

 

 

Идеальные рабочие температуры для аккумуляторов электромобилей

Потребители и инженеры знакомы с радиаторами и системами циркуляции масла в двигателях внутреннего сгорания, которые существуют уже 100 лет. Циркулирующая охлаждающая жидкость и масло поддерживают оптимальную рабочую температуру для двигателя и пассажиров. Электромобили или электромобили требуют совершенно другого подхода. Для проектирования и изготовления аккумуляторной трансмиссии и BTMS требуется инженер-электрик или электронщик.

Аккумуляторы, используемые в электромобилях, имеют более длительный срок службы и требуют меньше обслуживания, чем двигатели внутреннего сгорания, но, тем не менее, требуют особого внимания к рабочим температурам для обеспечения их долговечности и безопасности.

Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенными аккумуляторными блоками, используемыми в современных автомобилях, из-за их веса, емкости и выходной мощности. Эти обычно используемые батареи теряют 40% или более своей мощности при низких температурах и подвержены риску быстрого износа и потенциального теплового разгона при высоких температурах.

Оптимальные рабочие условия при температуре от 59 до 95 градусов по Фаренгейту. Почти все понимают, что легковые автомобили, грузовики и другие транспортные средства работают в гораздо более широком диапазоне температур окружающей среды, чем оптимальные условия. Экстремальные температуры на открытом воздухе варьируются от минусовой до плюс 100 градусов по Фаренгейту.

Типичное транспортное средство может легко подвергаться воздействию обоих концов температурного диапазона в Соединенных Штатах. Внутренняя температура автомобиля летом может достигать 150 градусов по Фаренгейту и выше, если он припаркован на солнце. Отсюда необходимость управления температурой аккумуляторной системы.

 

Аккумуляторы электромобилей и холодная погода

Управление температурным режимом аккумуляторных систем электромобилей — это недооцененная проблема производителей транспортных средств. То, что происходит с производительностью аккумуляторов электромобилей при низких температурах, — это слон в комнате. Вы не увидите его в маркетинговых брошюрах производителей автомобилей, однако производительность может упасть до 40% от заявленного в холодную погоду.

Неправильное управление температурным режимом аккумуляторных систем может сократить срок службы аккумуляторов и снизить эффективность аккумуляторных блоков. Аккумуляторы, используемые для запуска двигателей внутреннего сгорания, имеют такие же проблемы, как низкая мощность запуска в зимние месяцы и трудности с поддержанием заряда.

Электромобили с аккумуляторными батареями гораздо большей емкости требуют управления обогревом в зимнем климате для эффективной зарядки и сохранения запаса хода.

 

Почему холодная погода является проблемой для аккумуляторных систем электромобилей?
Предварительный подогрев

Производители электромобилей понимают эту проблему, и некоторые из них имеют BTMS, которая включает систему предварительного нагрева аккумуляторной батареи, когда автомобиль обнаруживает, что владелец ищет зарядную станцию. Когда аккумулятор холодный, элементы не заряжаются полностью, что приводит к менее чем 100% емкости и результирующему запасу хода для автомобиля. Особенно это актуально при быстрой зарядке.

Это относится к домашним зарядным устройствам гаражного типа на 1 или 2 аккумулятора. Для полной зарядки аккумуляторов в течение ночи аккумулятор необходимо предварительно нагреть перед зарядкой. При непрерывном заряде в течение восьми часов возможно, что внутреннее сопротивление в элементах батареи нагреет батарею в достаточной степени для полного заряда.

Поддержание идеальных условий работы аккумуляторной системы.

Температура аккумулятора меняется при зарядке, эксплуатации и хранении — припаркованный автомобиль. Литий-ионные аккумуляторы лучше всего работают в диапазоне температур от 59 до 95 градусов по Фаренгейту. Когда температура аккумуляторного блока достигает 32 градусов, эффективность зарядки и вывода снижается. Температуры ниже -4 градусов могут привести к рабочему диапазону 40 процентов от нормального.

Если пробег вашего автомобиля на полностью заряженном аккумуляторе составляет 320 миль, это означает, что вы можете проехать только 128 миль без подзарядки. Если вы заряжаете аккумулятор при такой температуре, это может занять всего 40% от нормального заряда. Это уменьшает ваш диапазон до 51 мили! Это всего лишь гипотетическая ситуация, но вы можете видеть, что ваше путешествие может занять намного больше времени, чем вы планировали.

В то время как мы воспринимаем работу нашего ноутбука, телефона и других мобильных устройств, использующих аккумуляторы, как должное. Большинство наших устройств не остаются на морозе, поэтому мы не осознаем такой же разницы в производительности, как автомобильный аккумулятор. Однако, если вы используете свой ноутбук на коленях, вы можете почувствовать, насколько сильно нагревается батарея. Автомобильный аккумулятор имеет в 1000 раз большую мощность, чем ваш ноутбук, и выделяет гораздо больше тепла во время работы.

Есть причина, по которой авиакомпании не хотят, чтобы эти батареи находились в багажном отделении самолета. По этой же причине вы видите любые батареи, отправленные по почте, с предупреждением на упаковке.

 

 

Почему охлаждение так важно для аккумулятора электромобиля?

Аккумуляторные системы электромобилей состоят из сотен отдельных аккумуляторов, соединенных вместе для выработки напряжения 100–400 вольт, необходимого для работы электродвигателя автомобиля. Выход постоянного тока преобразуется в переменный ток для запуска основного двигателя переменного тока трансмиссии.

Каждая из маленьких 3-5-вольтовых батарей и их соединения создают сопротивление току при зарядке. Ток, протекающий через резистор, создает тепло. Высокая температура окружающей среды батареи или слишком высокий зарядный ток создают достаточно тепла для испарения жидкостей внутри батарей с образованием газа. Именно расширяющийся газ вызывает взрыв аккумуляторов, а образующиеся аккумуляторные жидкости и газы загораются.

Чтобы предотвратить это, в аккумуляторных блоках есть системы вентиляции для выпуска газа, если он накапливается, и средства контроля, которые ограничивают ток во время зарядки. Даже в этом случае высокая температура и сила тока могут вызвать образование гальванического покрытия на электродах внутри батарей, что со временем ухудшит срок службы и мощность батареи.

Решением является система BTMS, которая охлаждает батареи или аккумуляторный отсек для поддержания безопасной и эффективной рабочей температуры.

Аккумуляторные системы электромобилей были отозваны из-за перегрева во время зарядки.

 

Уличные зарядные станции для электромобилей также нуждаются в управлении температурным режимом.

Владельцы автомобилей ожидают, что уличные бензоколонки, банкоматы, а теперь и электрические зарядные устройства будут работать независимо от погодных условий. Все эти наружные светильники нуждаются в климат-контроле, чтобы их внутренняя электроника продолжала работать должным образом.

Зарядные устройства для электромобилей работают от переменного тока, переменного тока, который преобразуется в постоянный, постоянного тока для зарядки аккумуляторов.