Песочные батареи для отопления: показатели и характеристики песочных обогревателей для дома

Содержание

плюсы и минусы для дома

Кварцевый обогреватель – новинка на рынке отопительной техники. Он обладает рядом эксплуатационных достоинств, что обусловило его востребованность среди потребителей.

1 Монолитная кварцевая плита – чтобы в жилище было тепло

Осенью и весной, когда централизованное отопление еще не включено либо уже отключено, температура в квартирах далека от идеала. Люди вынуждены искать дополнительные способы обогрева. В наши дни приобрести нагреватель, отвечающий любым запросам потребителей, несложно. При этом многие традиционные электроприборы не удовлетворяют потребности. Одни чересчур пересушивают воздух, другие потребляют много энергии, третьи не отличаются безопасностью и надежностью. Указанных проблем лишен кварцевый обогреватель – новейший прибор, обеспечивающий тепло в жилом помещении в любое время года. Посмотрим, что он собой представляет.

Кварцевый монолитный обогреватель

Кварцевый нагреватель (на языке профессионалов – МКТЭН) – это плита монолитного типа, сделанная из специального раствора.

Основной составляющей последнего является кварц. Внутри такого устройства размещен хромоникелевый нагревательный элемент в форме спирали. От окружающего воздуха он полностью изолирован. Работает прибор от обычной электросети 220 В. Вы включаете МКТЭН, на спираль подается ток, ждете примерно 20–25 минут. За это время плита разогревается до проектной температуры (она равняется 95 °С) и начинает отдавать благодатное тепло в помещение.

Мощность рассматриваемого обогревателя небольшая – полкиловатта. Вес стандартного устройства – 10 кг, геометрические размеры – 61х34х2,5 см. Одной такой плиты вполне достаточно для качественного обогрева комнаты площадью 14–18 квадратов. Если помещение имеет большие размеры, необходимо устанавливать в нем не один МКТЭН, а несколько. Проблем с монтажом не возникает. Чаще всего плиты размещаются на стенах дома, квартиры. Для этих целей используются специальные кронштейны (они идут в комплекте с нагревателем).

Кварцевые радиаторы оснащаются приспособлениями, позволяющими настраивать температуру в жилище на требуемой отметке.

Терморегуляторы работают автоматически. Пользователю нужно всего лишь выставить желаемую температуру, а умное устройство само выберет режим функционирования батареи. Некоторые плиты не имеют встроенного терморегулятора. Желательно приобрести его дополнительно, чтобы снизить расходы на обогрев.

2 Достоинства и недостатки инновационных батарей

МКТЭН стали настоящим хитом последних лет. При этом потребитель должен знать, что кварцевый обогреватель имеет свои плюсы и минусы. Достоинства плит с песком внутри таковы:

Экономичность обогрева и высокая теплоемкость. Устройство со стандартными габаритами нагревается до максимальной температуры, как было сказано, за 20–25 минут. После этого оно отключается от электросети и отдает тепло в течение полутора-двух часов. Остывание обогревателя очень медленное. За 120 секунд он теряет 1 градус. Это обусловлено особенностями кварцевого песка. Получается, что плита греет помещение 1–1,5 ч, не потребляя дорогостоящего электричества.
Долговечность прибора. Спиралевидный элемент из никеля и хрома изолирован от поступления воздуха. За счет этого срок его службы исчисляется многими годами. Да и сами по себе кварцевые монолитные батареи очень прочные.
Наличие терморегулятора. Это простое приспособление существенно снижает затраты электроэнергии и упрощает процесс эксплуатации батареи. Вам не придется следить за работой песочной нагревательной плиты. Выставляете необходимую температуру и наслаждаетесь теплом в своем жилище.

Возможность эксплуатации прибора ежедневно в интенсивном режиме. Кварцевые плиты разрешается применять в течение всего отопительного сезона без отключения и проведения каких-либо обслуживающих работ.

Отметим, что при установке нескольких обогревателей нет необходимости в покупке регулирующего устройства для каждой батареи. Плиты подключаются последовательно к одному термомеханизму.

Кварцевый обогреватель может использоваться в самых разных жилых помещениях. МКТЭН идеальны в качестве резервного отопления для домов и квартир, в которых вы проживаете постоянно. В межсезонье песочные плиты будут буквально незаменимыми. Подходят устройства с песком внутри и для обогрева загородных дач, недвижимых объектов, посещаемых их владельцами время от времени. В этом случае нужно выставить небольшую температуру с помощью регулятора (+10–12 °С) и быть уверенным, что стены и потолки в жилье не отсыреют во время вашего отсутствия.

Кварцевый обогреватель позволяет экономить затраты на обогрев

Обогреватель нового поколения из кварцевого песка имеет лишь один серьезный недостаток. Его поверхность нагревается до 95 градусов. Прикосновение к плите с такой температурой чревато сильными ожогами.

Поэтому, если в доме есть маленькие дети, батареи следует монтировать повыше от пола. Других минусов монолитных кварцевых радиаторов пока что найти не удалось.

3 Инфракрасные устройства – как они работают?

Отдельной разновидностью приборов с кварцевым песком считаются инфракрасные обогреватели. Они располагают трубками, излучающими тепло. Их делают из кварцевого стекла. Внутрь трубок помещают нагревающую нить из вольфрама. Именно она отвечает за обогрев помещения. Особенность таких инфракрасных устройств состоит в том, что из трубок откачивают воздух и получают абсолютно герметичную емкость для вольфрамовой нитки. За счет этого кварцевый обогреватель не сжигает воздух.

Занимает мало места в интерьере

Инфракрасные нагреватели имеют существенный недостаток. Трубка в процессе использования нагревается до высокой температуры (порядка 700°). Это, во-первых, опасно для окружающих, во-вторых, на стекло попадают частички пыли, имеющиеся в любом жилом помещении. Они мгновенно сгорают на кварцевом стекле и выделяют в воздух малоприятный запах. Инфракрасные кварцевые приборы нельзя монтировать на стены. Их необходимо устанавливать под потолком. Тогда тепло станет распространяться по всей комнате, а не локально скапливаться возле обогревателя.

Если же вы хотите поставить устройство на пол, придется позаботиться о том, чтобы оно вращалось вокруг своей оси.

В противном случае качественно нагреть все помещение не получится. Отдельно отметим, что на инфракрасные нагреватели с трубками надзорные органы не выдают гигиенических сертификатов. По сути, такие приборы человек приобретает и использует на свой страх и риск. Трубки устройства подвержены разрушению при перепадах температуры и при воздействию на них влаги. Реальный срок службы таких обогревателей не превышает 1,5–2 лет. Если трубка треснет, стоимость ее замены будет сопоставима с ценой нового нагревателя.

Обогреватель кварцевый

Еще один подвид кварцевых отопительных приспособлений – устройства с излучающей тепло пластиной. В подобных приборах функцию нагревательного элемента выполняет трубчатое изделие (ТЭН). Его помещают в анодированный алюминиевый профиль. Трубчатый элемент характеризуется мягким тепловым излучением, он не нагревается докрасна, поэтому не сжигает кислород. Пластинчатые кварцевые устройства также нужно крепить под потолком, а не на стеновых поверхностях.

4 Выбор пластинчатого нагревателя – как купить качественный прибор?

Кварцевый обогреватель монолитного типа выбрать несложно. Сама технология его изготовления практически полностью исключает вероятность выпуска изделий с дефектами. А вот нагреватели с пластинами следует приобретать только после тщательного осмотра. Выбирайте такие приборы с учетом следующих рекомендаций:

Нагреватели с ТЭНами из металла нельзя применять в загородных коттеджах и на дачах, где вы бываете редко, в гаражах, частных бассейнах, на балконах, так как перепады влаги и температуры быстро выведут их из строя. Покупайте приборы с нагревательными элементами, изготовленными из нержавеющей стали. Они будут служить вам несколько десятилетий в любых условиях.
На поверхности пластины обогревателя не должно быть разводов, крупных царапин, непонятных пятен. Желательно приобретать инфракрасные нагреватели с анодированным слоем не меньше 25 мкм. Такие обогреватели эксплуатируются без поломок на протяжении 20–25 лет.

Более дешевые варианты с толщиной анодного покрытия не более 15 мкм служат максимум 3 года.
На внутренней стороне корпуса прибора не допускается наличия следов ржавления.

В конструкции обогревателей с пластинами имеются две важные детали – изолятор и слой фольги, который отбивает тепло в помещение. На их техническое состояние следует обращать повышенное внимание. Изолятор необходим для исключения вероятности перегрева кварцевого устройства. Здесь нужно запомнить следующее. Если вам предлагают приборы с изоляторами, изготовленными из стекловаты либо асбеста, лучше отказаться от них. Указанные материалы при нагреве негативно воздействуют на самочувствие человека. Обогреватели с изоляторами других типов можете покупать без опаски. Впрочем, лучше сначала попросить у продавца сертификат на этот элемент и на все устройство.

Отражающая фольга должна быть по толщине 120–130 микрон. В этом случае гарантируется экономичное и эффективное использование нагревателя. Если фольга имеет меньшую толщину, вы станете обогревать не комнату, а потолок. Замерять отражающий слой не нужно. Просто слегка прижмите фольгу кончиком обыкновенной шариковой ручки. Слой толщиной 120 и более микрон будет пружинить. А некачественная фольга просто-напросто сомнется под давлением.

Надеемся, что наши рекомендации помогут вам грамотно выбрать песочный нагреватель. Пусть в вашем доме всегда будет тепло и уютно!

Кварцевые батареи отопления для твоего дома

Кварцевые батареи отопления– новинка на рынке обогревательных приборов. Но нельзя сказать, что это высокотехнологичное оборудование, так как данная разработка очень простое решение. Используя кварцевые батареи, можно создать высокоэффективную, надежную и экономную отопительную систему для отопления жилого дома. Кварцевый радиатор гармонично вливается в обстановку помещения и, в отличие от громоздких чугунных радиаторов, не нарушает стиль интерьера.

Содержание

Особенности и технические характеристики кварцевых батарей

Конструкция кварцевых обогревательных приборов представляет собой монолитную плиту, внутри которой встроен нагревательный элемент из сплава хрома и никеля. Плита изготавливается из раствора, основной компонент которого — кварцевый песок. Данный компонент выбран не случайно. Кварцевый песок имеет свойство излучать аккумулированное тепло очень долго. Поэтому даже отключенный от электричества прибор отдает свое тепло в помещение длительное время, это позволяет сократить расход электричества.

Кварцевые батареи отлично вписываются в интерьер

Кварцевые батареи отопления, цена которых доступна покупателям среднего достатка, имеют номинальную мощность 0,5 КВт, а их максимальная температура нагрева 95 градусов. Эти две характеристики новых отопительных приборов свидетельствуют об их экономичности в отношении расхода электроэнергии и пожаробезопасности кварцевого обогревателя. Рабочая поверхность прибора нагревается до 95 градусов за 20 минут. Одна кварцевая батарея стандартных размеров (61х34х25) нагревает помещение площадью до 8 м2 и с высотой потолков до 3 м. Весит стандартная плита 10 кг.

Монолитный кварцевый обогреватель или сокращенно МКТЭН – прекрасное решение для отопления жилых помещений. Особенно удобно использовать этот обогревательный прибор в загородных домах и на дачах. Контролировать температурный режим, применяя кварцевый радиатор, можно не только вручную, но и автоматически. Для автоматизации работы прибора, необходимо подключить к нему терморегулятор. Тогда можно устанавливать желаемую температуру обогрева и прибор будет работать даже в отсутствие хозяев.

Система кварцевых радиаторов

Бояться воспламенения не стоит, так как плита не нагревается больше 95 градусов и может устанавливаться даже на деревянные стены.

Если в загородный дом хозяева приезжают только на выходные, можно выставлять на терморегуляторе температуру в 8 – 10 градусов, и тогда дом не промерзнет и не отсыреет.

Кварцевые батареи отопления купитьможно как дополнительный обогреватель и как основной источник тепла. Централизованная система отопления не всегда своевременно подает тепло в квартиры. Чтобы не мерзнуть, ожидая милости от коммунальных служб, и не расходовать большое количество электроэнергии, используя не экономичные электрообогреватели, стоит приобрести удобный и экономный кварцевый обогревательный прибор МКТЭН.

к меню ↑

Преимущества кварцевых радиаторов

Преимуществ у кварцевых батарей перед другими видами электрических обогревательных приборов очень много:

1.Экономичность. Экономный расход электроэнергии можно назвать ключевым преимуществом кварцевых приборов, так как другие виды обогревательных электроприборов потребляют значительное количество энергии, нивелируя этим все другие свои достоинства. Стоимость электричества всегда высокая. Поэтому большая часть населения старается не использовать электроэнергию для отопления жилых помещений, несмотря на то, что электрические обогреватели экологичны и просты в эксплуатации.

Разновидности радиаторов отопления

Кварцевые батареи потребляют минимальное количество электроэнергии, и их безбоязненно можно применять и как дополнительные обогреватели, и как основные отопительные приборы. Большой нагрузки на семейный бюджет они не создают.

2.Большая теплоемкость. Кварцевая плита обладает большой тепловой инерционностью. Она долго нагревается и очень долго остывает.

3.Долговечность. Нагревательный элемент не имеет контакта с окружающей средой, что препятствует его окислению и увеличивает срок службы.

4.Возможность подключения терморегулятора, что обеспечивает автоматическое управление системой отопления.

5.Относительно невысокая цена в сравнении с электрическими водонагревателями и другими эффективными обогревательными приборами.

6.Пожаробезопасность. Температура рабочей поверхности кварцевой батареи не поднимается выше 95 градусов, поэтому возгорания материалов, находящихся в непосредственной близости от обогревателя полностью исключено. Прибор можно монтировать на деревянную поверхность, вагонку, гипсокартон.

7.Электробезопасность. Прибор не создает больших нагрузок на электрическую сеть и может работать безостановочно весь отопительный сезон.

8.Простой монтаж. Кварцевую батарею крепят к стене кронштейнами.

9.Не требовательны к уходу и не нуждаются в обслуживании. Уход за кварцевой батареей ограничивается удалением пыли сухой тканью.

Кварцевую батарею можно устанавливать так же, как и обычные радиаторы, под подоконником, чтобы она создавала тепловую завесу и препятствовала проникновению холодного воздуха через оконные проемы. Если комната большая, можно установить две кварцевые батареи и подключить их к одному термостату, тогда он будет регулировать температурный режим на обоих приборах. Использовать для отопления кварцевые радиаторы намного выгоднее, чем устанавливать в доме водонагреватель и тратиться на прокладку водяной отопительной системы.

Расходы же на оплату коммунальных счетов при использовании для отопления электрического водонагревателя будут очень значительными.

к меню ↑

Разновидности

Кварцевые радиаторы могут иметь любой узор на ваш вкус

Сейчас можно приобрести кварцевые обогреватели монолитные и инфракрасные. Инфракрасные приборы существенно отличаются от монолитных кварцевых плит. Их излучатели выполнены из кварцевого стекла, а нагревательным элементом является вольфрамовая нагревающая нить. Инфракрасные кварцевые обогревательные приборы долговечные, надежные и мобильные. Они не восприимчивы к атмосферным воздействиям, поэтому могут использоваться и на открытом воздухе.

Кварцевые обогреватели приобретают все большую популярность, являясь простым решением непростого вопроса отопления. Они прекрасно справляются с функцией обогрева помещения и могут применяться и в жилых домах, коттеджах и в производственных, офисных помещениях.

к меню ↑

Итог

Когда возникает необходимость выбрать электроприбор для отопления помещения, покупателей в первую очередь интересует эффективность и экономичность обогревателя. Кварцевые батареи полностью соответствуют этим главным требованиям. С монолитной кварцевой плитой, сразу решаются все проблемы, связанные с отоплением. Проанализировав характеристики МКТЭН, можно сказать, что это наиболее экономичный и эффективный обогревательный прибор, который при необходимости может заменить традиционную отопительную систему или стать эффективным дополнением к ней.

к меню ↑

Видео обзор керамических батарей отопления

В данном видео вы увидите новинку на рынке радиаторов отопления — кварцевые батареи для отопления.

Кварцевые батареи отопления – уникальные и универсальные приборы

Проблемы экономичного отопления помещений толкают производителей к производству совершенно новых и уникальных приборов, которые имеют эффективную теплоотдачу при минимальных затратах на потребление топлива. Скажем прямо, таких отопительных приборов на рынке немного, но они есть. К примеру, кварцевые батареи отопления. Говорить о том, что это традиционные радиаторы, нельзя, скорее всего, их можно отнести к категории «обогреватели», потому что работают они от сети электрического тока.

По сути, это нагревательный элемент, который встроен в монолитную плиту, изготовленную на основе раствора из кварцевого песка. Устройство настолько простое, что говорить о каких-то высоких технологиях здесь не приходится. Но производители добились этой конструкцией очень важных показателей:

экономичное потребление электроэнергии;
эффективность теплоотдачи;
высокую инертность прибора;
высокие показатели пожарной безопасности.

Для электрических нагревателей это весьма ценные характеристики. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества

Итак, простота конструкции.

В этом радиаторе отопления используется нагревательный элемент в виде хромоникелевой нити, упрятанной в трубку. По сути, это все тот же ТЭН, только другой конфигурации. Залитый кварцевым раствором нагреватель отдает тепловую энергию, которая должна преодолеть толстый слой монолита. Вот почему температура внешней поверхности батареи не нагревается выше +95С. А это стопроцентное соответствие нормам и требованиям пожарной безопасности.
Закрытый нагревательный элемент не контактирует с воздухом, а значит, его не сжигает. Соответственно не сгорает и пыль, осевшая на него. То есть внутри помещений, где установлен этот кварцевый радиатор, воздух всегда чистый и свежий. Все это увеличивает срок эксплуатации самого обогревателя. «Каким образом?» – спросите вы. Какой бы надежной не была нить нагревательного элемента, но под действием кислорода и влажности она все равно будет окисляться. В данной конструкции этого произойти не может.
Высокая инертность обогревателя подтверждается тем, что это монолит, который аккумулирует тепловую энергию. Его можно сравнить с чугунными радиаторами отопления, которые медленно нагреваются и также медленно остывают. Для кварцевых радиаторов время на полный нагрев и полное остывание составляет 20-25 минут.

Схема подключения

Типы кварцевых радиаторов

В настоящее время производители предлагают два вида кварцевых радиаторов отопления, отличие которых – это способ контроля и управления. Есть простые конструкции, так называемые с ручным управлением. И есть со встроенной автоматикой. Второй вариант предпочтительнее, потому что появляется возможность выставить необходимый температурный режим, который будет поддерживаться в автоматическом режиме. Для этого отопительный прибор комплектуется терморегулятором и термодатчиком. Эти два прибора в связке контролируют и регулируют не только температуру, но и количество потребляемой энергии.

Специалисты уверяют, что один терморегулятор и один термодатчик могут одновременно контролировать работу шести приборов одновременно. Это позволяет опять-таки сэкономить на приобретение дополнительных элементов системы отопления.

Внимание! Начинать говорить об экономии потребления электроэнергии надо с паспортных данных кварцевого прибора. Этот показатель равен 0,5 кВт/ч. Если сравнивать с другими электрическими обогревателями (масляные радиаторы, конвекторы, тепловентиляторы), то он в разы меньше.

Способы установки

Сегодня производители предлагают монолитный кварцевый обогреватель в одном исполнении – это плита. Но способ установки может быть разный, все зависит от дополнительных приспособлений. К примеру, на стену он может быть подвешен на кронштейны, на пол устанавливается на специальную подставку. Автовладельцы его используют зимой для прогрева двигателя машины, устанавливая прибор на специальную подставку.

В качестве основного отопительного прибора кварцевый обогреватель может быть использован в небольших помещениях. К примеру, в гараже. И, как вспомогательный элемент отопления, в домах, коттеджах и городских квартирах. Кстати, если есть необходимость обогреть большое по размерам помещение, то можно из кварцевых радиаторов собрать схему в виде модулей. Единственное, что надо будет сделать обязательно — это точно рассчитать количество необходимых отопительных приборов, чтобы с их помощью добиться нормального температурного режима внутри данного помещения.

Лабораторные исследования показали, что один стандартный монолитный кварцевый обогреватель может поддерживать нормальную температуру внутри помещения с объемом 16 м³. Это с учетом региона с резко-континентальным климатом.

Основные характеристики

Характеристика	Единица измерения	Показатель
Габаритные размеры	мм	610×350х25
Вес изделия	кг	10
Мощность прибора	кВт	0,5
Потребление электроэнергии	кВт/ч	0,5
Излучаемая температура	°С	95
Напряжение сети	вольт	220
Полное время, за которое прибор нагревается	мин	20

Говоря о характеристиках кварцевых радиаторов, хотелось бы отметить, что это универсальный и уникальный отопительный прибор. Во-первых, это все та же проста конструкции, которая не требует какой-то сложной технологии производства. Отсюда и цена агрегата. Во-вторых, это практически стопроцентное преобразование электрической энергии в тепловую. В-третьих, возможность применения прибора практически во всех сферах деятельности человека.

Кварцевые ИК-обогреватели

Если уж разговор пошел о кварцевых обогревателях, то нельзя обойти стороной и его инфракрасную модель. Начнем с того, что производители, делая упор на использование инфракрасного нагревательного элемента, создают на самом деле уникальные по своему дизайну отопительные приборы.

Мебельный вариант

Это не просто обогреватели из металлического корпуса, огражденные сеткой. Хотя именно такие модели сегодня востребованы больше всего за счет своей невысокой цены. На рынке можно приобрести модели, которые имитируют мебель. Изготавливают их в виде тумбочек или подставок из дерева, ламинированного ДСП или МДФ. Спрятанные внутрь тумбочек инфракрасные кварцевые нагревательные элементы свое излучение передают через декоративные решетки. Их эффективность ничем не ниже стандартных конструкций, но по своим чисто декоративным показателям они превосходят. По сути, это стандартная мебель, только обладающая нагревательными способностями.

Заключение

Сегодня появилась уникальная возможность соорудить отопительную систему, не используя огромное количество материалов. Кварцевые радиаторы – это электрические приборы, для подключения которых необходима всего лишь розетка. Правильно рассчитав необходимое количество приборов, можно создать внутри дома комфортные условия проживания.

Все за и против, принцип работы, характеристики

Прогресс не стоит на месте и не так давно новый вид отопительных приборов – кварцевые батареи отопления. Несмотря на новизну, они прочно заняли свое место на рынке и приобрели популярность.

Кварцевые радиаторы работают по принципу обычных электронагревателей, но имеют ряд отличительных черт. О них и пойдет речь в этой статье.

Принцип работы кварцевой батареи и строение

Батареи с кварцевым песком состоят из трех основных элементов:

Декоративного покрытия;
Корпуса;
Наполнителя;
Нагревательного элемента.

Их внешний вид и дизайн весьма разнообразен (см. фотогалерею), подобрать модель можно под любой интерьер. Размеры также варьируются в больших пределах.

Внутри корпуса расположен нагревательный элемент – спиральный нагреватель из нихрома (сплава никеля и хрома). Пространство между ним и оболочкой заполнено мелким песком из кварца.

Благодаря своим характеристикам, песок прогревается до рабочей температуры в течении 15-20 минут, в зависимости от размеров модели и мощности. Затем электрическая кварцевая батарея начинает работать в нормальном режиме. После отключения питания, она очень медленно остывает.

За счет того, что между частичками песка находится воздух, обеспечивается равномерный прогрев по всей площади нагревателя. За счет отсутствия каких-либо перьев и отсекателей воздуха, присущих обычным радиатором, обогрев производится в основном за счет инфракрасного излучения. Поэтому кварцевые обогреватели позволяют получить мягкое тепло и не пересушивают воздух.

Монтаж, эксплуатация, характеристики

Максимальная рабочая температура нагревательного элемента позволяет нагреть кварцевую электрическую батарею до температуры не более 95 градусов. Уровень потребления электроэнергии стандартной модели составляет 0,5 кВт. Этого достаточно, чтобы обогреть 10-20 кв. м. помещения (в зависимости от уровня утепления).

Монтаж обогревателя прост – он крепится на стену с помощью специальных кронштейнов, которые продаются в комплекте. Небольшой вес позволяет устанавливать его на деревянных, кирпичных и бетонных стенах, обшитых вагонкой и даже гипсокартоном перегородках.

Благодаря своим характеристикам кварцевые батареи идеально подходят для отопления для частного дома. В квартире с центральным отоплением их можно использовать в качестве дополнительного источника тепла.

Большинство моделей оборудованы встроенным регулятором температуры. Некоторые позволяют задать температуру нагрева самого обогревателя, более продвинутые — поддерживать заданную температуру в комнате.

Характеристики кварцевых электрообогревателей

Потребляемая мощность	0,4-0,5 кВт
Тепловая мощность	0,4-0,5 кВт
КПД	99%
Масса	10-15 кг
Средние размеры (ш/в/г)	60/35/2,5 см
Скорость нагрева	4 °С в минуту
Скорость остывания	1 °С каждые 1-2 минуты
Максимальная температура поверхности	98 °С
Срок службы	15-25 лет

14 плюсов и минусов радиаторов с кварцевым песком

Плюсы

Низкая стоимость;
Простота установки;
Пожаробезопасность;
Не пересушивает воздух;
Долгий срок службы;
Выбор температурного режима;
Эстетичный дизайн.

Минусы

Высокая температура рабочей поверхности;
Электроэнергия дороже газа и твердого топлива;
Боятся удара и деформации;
При попадании воды поверхность трескается;
Дополнительная нагрузка на электросети;
Чувствительны к перепадам напряжения;
При долгом использовании цвет стены за обогревателем меняется.

Дешевые варианты кварцевых батарей отопления

Отдельно стоит сказать о бюджетных вариантах радиаторов с кварцевым песком. Их можно распознать по внешнему виду – декоративное покрытие не отличается качеством, краска на тыльной стороне облущивается, рамка по периметру сделана с зазорами.

Такие кварцевые батареи отопления часто не доукомплектовываются – в них может не хватать штепселя для подключения в сеть, кронштейнов, подставки. Нихромовая нить со временем перегорает, из-за чего срок службы не более 5 лет. Возможны пробои электричества, могут стать причиной короткого замыкания.

Несмотря на то что это новая технология, кварцевые радиаторы набирают популярность. Их нельзя назвать экономными или энергосберегающими, но такие отопительные приборы имеют право на жизнь. Надеемся что публикация была вам полезной. Не забудьте поделиться ей со своими друзьями!

какие бывают, песочные, кварцевые, алюминиевые, гелевые батареи

Радиаторы, или батареи – элементы системы отопления, которые излучают тепло в пространство комнаты. Строительный рынок предлагает большой ассортимент моделей и конструкций отопительных батарей из различных материалов.

Какие бывают виды радиаторов отопления для частного дома

Большинство загородных жилищ обустроено автономной системой отопления.

Это позволяет регулировать температуру внутри помещения и расходы на обогрев частного дома, а также использовать терморегулирующие устройства.

Преимущества автономной системы перед централизованным отоплением:

Контроль расхода теплоносителя и экономия денежных трат.
Использование нескольких отопительных котлов в одной системе, работающих на различных видах топлива, позволяет организовать отопление без перебоев.
Возможность использования в качестве теплоносителя жидкости с требуемыми свойствами: антикоррозионной, незамерзающей.

Недостатки:

Необходимость самостоятельно контролировать уровень безопасности и возможные поломки приборов отопления. Ответственность за работу системы.
Необходимость выделить площадь для размещения котельной, котла, коллектора.
Самостоятельный монтаж системы отопления, выбор котлов и другого теплового оборудования, что требует некоторых знаний из области строительства и теплоэнергетики.

В ходе проектирования системы встают вопросы о выборе вида энергоносителя, теплоносителя, котла и радиаторов.

Чугунные

Традиционные батареи отопления стран СНГ. Их отливают из чугуна. Отличаются высокой теплоёмкостью, длительной отдачей тепла. При этом они имеют значительный вес и довольно большой срок эксплуатации: свыше 50 лет.

Фото 1. Классическая чугунная батарея с хорошей теплоемкостью, имеет большой срок эксплуатации, устойчива к перепадам давления.

Преимущества:

Высокая прочность, долговечность.
Устойчивость к перепадам давления, гидроударам. Именно благодаря этому чугунные батареи устанавливают в многоэтажных домах с общей системой отопления от котельной.

Справка! Рабочее давление чугунных радиаторов небольшое, до 10 атм.

Стойкость к завоздушиванию, щелочной жёсткой воде, выше, чем у других отопительных батарей из стали, алюминия.
Сравнительно доступная цена.

Недостатки:

Значительный вес и физическая сложность транспортировки, разгрузки, установки, нагрузка на фундамент — вес сегмента составляет от 5 до 7 кг. В одном радиаторе может быть от 4 до 10 секций.
Инертность – медленный разогрев при запуске отопления. Это делает невозможной терморегулировку – сокращение отопления днём, когда хозяев нет дома, и увеличение обогрева вечером.
Самый большой объём теплоносителя: 10 л на секцию.

Стальные

Традиционные отопительные устройства Европы. В отличие от чугунных, имеют небольшой вес и среднюю тепловую инерцию, что обеспечивает несложный монтаж и позволяет использовать в системах терморегулировки.

В стальных батареях меньше объём внутренней полости, а значит, меньшее количество жидкости в системе отопления. Рабочее давление немного выше, чем у чугуна: до 15 атм.

Преимущества:

Небольшой вес.
Несложная форма ёмкости, отсутствие углов и как следствие – сниженная травмоопасность, простота ухода и мытья.

Недостатки:

Довольно небольшой срок службы – 25 лет.
Относительно низкая теплоотдача.
Возможность коррозии.
Недостаточно хорошая стойкость к гидроударам. Поэтому стальные радиаторы не рекомендуют устанавливать в многоэтажных домах, но ставят в частном секторе.

Поскольку сталь корродирует особенно сильно изнутри, в местах постоянного контакта с жидкостью, такие радиаторы требуют контроля качества теплоносителя. Поэтому их устанавливают в закрытых системах отопления индивидуальных жилых домов с закрытым расширительным бачком.

Алюминиевые

Отличаются небольшим весом, малой инертностью и высокой теплоотдачей.

Они быстро и качественно отдают тепло, в связи с чем идеально годятся для терморегуляции и экономии расходов на отопление. Благодаря небольшому весу (1–1,5 кг на каждую секцию) легки в монтаже.

Однако подвержены коррозии с образованием газа. Поэтому при установке алюминиевых батарей необходимо обязательно ставить автоматические клапаны для сброса газов и предупреждения воздушных пробок. В противном случае срок службы алюминиевых радиаторов будет заметно меньше заявленного по паспорту (25 лет) из-за образовавшихся протечек.

Достоинства алюминиевых радиаторов:

Высокая теплоотдача: в 3 раза больше, чем у чугуна и стали. Цифры для сравнения – теплоотдача алюминиевых батарей составляет 230 Вт, в то время как у чугунных этот показатель равен 50 Вт, а у стальных – 65 Вт.
Небольшой вес.
Низкая тепловая инертность, возможность терморегулировки и экономии.
Плоская форма без выступающих рёбер и углов.

Недостатки:

Коррозия с образованием газов внутри системы отопления.
Чувствительность к давлению и качеству воды. Учитывая этот минус, в частном доме алюминиевые батареи ставят в закрытую систему, заливают внутрь очищенную воду и контролируют её напор. Поддерживают рабочее давление до 20 атм.

Вам также будет интересно:

Биметаллические

Батареи, выполненные из двух видов металлов. С наружной стороны – алюминий, который обеспечивает высокую теплоотдачу и эффективность обогрева. Внутри – сталь, более устойчивая к коррозии, благодаря ей не образуется газа и воздушных пробок. Алюминиевая поверхность обеспечивает высокое теплоизлучение и эффективность работы системы обогрева.

Фото 2. Биметаллический радиатор, выполненный из стали и алюминия, обладает высоким теплоизлучением и устойчив к коррозии.

Биметаллические радиаторы отличаются самым малым внутренним объёмом, в один сегмент вмещается не больше 0,18 л воды, и наименьшим весом (от 1,5 до 2 кг – секция). Срок их службы – до 25 лет.

Преимущества биметаллических батарей:

Высокая теплоотдача – 185 Вт от секции или 380 Вт/м К.
Используется любой теплоноситель.
Плоская несложная форма.
Самое высокое рабочее давление среди других видов отопительных батарей: до 35 атм + нечувствительность к его скачкам.

Недостатки биметаллических радиаторов относятся к так называемым неполнобиметаллическим конструкциям. В них из стали выполнена только часть сердечника, что позволяет разрешить вопрос со скачками давления, но не с проблемой коррозии. По «неполной» технологии изготовлена большая часть китайских систем на наших рынках.

Конструкция радиаторов

Все виды отопительных батарей отличаются по типу конструкции.

Трубчатые секционные

Трубчатые батареи состоят из отдельных полостей в форме труб.

Фото 3. Трубчатый секционный радиатор с вертикальными цилиндрическими секциями гармонично смотрится в интерьере дома.

Существует три основных варианта:

Гармошка – это аналог традиционных чугунных радиаторов. Их внешний вид напоминает чугунные батареи, но отличается скруглёнными рёбрами жёсткости.
Вертикальные трубы – цилиндрические секции, расположенные вертикально.
Горизонтальные трубы – цилиндрические сегменты, расположенные горизонтально.

Трубы в радиаторах расположены секциями, отсюда ещё одно название – «секционные». Мощность такой батареи определяется количеством труб-секций.

Панельные

Представляют собой конструкцию из двух пластин (панелей), сваренных по периметру. При этом плоскость панелей имеет небольшие углубления – рёбра. Под ними внутри полости проходят трубки, по которым движется подогретый теплоноситель. Таким образом, панельный радиатор имеет внутри трубчатый сердечник и плоскую безопасную эстетичную поверхность.

Площадь обогреваемого помещения определяет размеры пластин.

Конвекторные

В конструкцию таких приборов отопления встроены вентилирующие устройства, которые ускоряют движение тёплого воздуха. Это увеличивает эффективность работы системы отопления.

Конвекторы имеют недостатки:

Используют для работы дополнительную энергию – как правило, электричество.
Поднимают в воздух взвесь пыли, которая обычно оседает на различных поверхностях.

В зависимости от вида теплоносителя и способа получения тепла, конвекторы делят на электрические, газовые и водяные. Наибольшую популярность обрели электроконвекторы, которые имеют вид плоской панели и щели для выдувания тёплого воздуха.

Кварцевые песочные батареи

Изготавливаются из материала, основной элемент которого – кварцевый песок. Главная характеристика радиатора – тепловая инертность, способность аккумулировать и длительно удерживать тепло, излучать его в окружающее пространство.

Внимание! Нагрев основы происходит за счёт выделения тепла в металлическом никель-хромовом нагревателе. Температуру можно варьировать с помощью поступающего на устройство электрического тока.

Преимущества кварцевых батарей:

Не имеют жидкого теплоносителя, поэтому не требуют его слива при установке в домах периодического проживания.
Быстро разогреваются, набирают максимальную температуру + 95 °C за 20 мин работы.
Оптимально расходуют электричество по сравнению с другими электроотопительными приборами. Для площади в 20 кв. м тратится около 0,5 кВт/час.

Дают возможность терморегулирования и разных температур нагрева.
Имеют эстетичный дизайн.
Могут использоваться как основные радиаторы и как дополнительный обогрев.
Безопасны в эксплуатации, просты в монтаже, нетребовательны в уходе.

Недостаток такой батареи – хрупкость. Даже при несильных ударах образуются трещины.

Различают два типа кварцевых радиаторов:

Монолитные – сплошная пластина толщиной около 2,5 см, нагреватель вмонтирован непосредственно в материал кварцевой панели.
Ламповые – представляют один из видов инфракрасных ламп с кварцевым нагревателем, который расположен внутри колбы с кварцевым песком. Колба защищена от ударов металлическим «кожухом», лицевая стенка которого сделана в виде решётки для прохода тепла.

Кварцевые обогреватели – простое решение вопроса отопления. Для подключения они требуют только наличия электрической розетки.

Солнечные гелевые

Один из новых способов обогрева дома с использованием энергии солнечного излучения. Для аккумулирования тепла на крыше строения устанавливают панели, в которых солнечная энергия преобразовывается в электрическую.

Внимание! Во многих аккумуляторах электролит находится в сгущённой до состояния геля форме. Такие накопители получили называние «гелевые». Их часто используют в солнечных системах отопления, поэтому такие панели также стали называть «гелевыми» батареями.

Далее она поступает в контур электроотопления дома. Для постоянной подачи тепла в систему необходим аккумулятор. Преимущества:

Если не считать стоимость обустройства системы отопления, её функционирование малозатратно.
Не требует расхода газа, угля, дров.
Не нужно подключать к общей системе электроснабжения, газопроводу. Позволяет отапливать дом полностью автономно.

Недостатки:

Дорого в обустройстве и периодической смене аккумуляторов. По величине затрат сравнимо с газовым отоплением.
Необходимость утилизации использованных аккумуляторов.

Полезное видео

Из видео можно узнать некоторые рекомендации, как выбрать из большого разнообразия подходящий отопительный радиатор.

Возможности выбора

Ассортимент радиаторов для частного дома велик. На выбор влияют особенности системы отопления и размеры внутренних помещений, предпочтения хозяев, любовь к старым проверенным методам или интерес к новизне. Кроме того, влияют размеры денежных трат, которые вы готовы понести для обустройства автономного отопления вашего дома.

Чугунные радиаторы Ретро Radimax. Радиаторы РЕТРО, классические радиаторы retro, чугунные радиаторы.

Более восьми лет компания «Радимакс» занимается производством и продажей отопительного оборудования — чугунных дизайн-радиаторов и винтажной запорной арматуры. Для нас это не просто работа. Мы неравнодушно относимся к своему делу, уделяя каждому клиенту максимум внимания, постоянно следим за качеством нашей продукции, тщательно отбираем поставщиков комплектующих. Наверное поэтому среди наших постоянных покупателей — дизайнерские и архитектурные бюро, строительные и реставрационные компании, специалисты которых особенно ценят надежность, долговечность, безотказность и стилевую индивидуальность радиаторов Retrostyle.

Мы считаем, что выбор отопительных приборов для дома или квартиры требует основательного, вдумчивого подхода. Поэтому любим общаться с клиентами напрямую, в нашем офисе или выставочном павильоне, где можно не только посмотреть все предлагаемые изделия, но и встретиться со специалистами, подобрать необходимое оборудование, познакомиться с актуальными тенденциями в дизайне радиаторов отопления. Мы рады всем, кто считает, что «тепло» должно быть стильным и красивым. Каждый день к нам приходят новые заказчики, многие из которых становятся нашими добрыми друзьями и партнерами. Клиентам, обратившимся в компанию «Радимакс», гарантирован индивидуальный подход и комфортные условия сотрудничества. Собственное производство, уникальные технологии окраски, современное оборудование — все это позволяет нам реализовывать самые смелые идеи наших заказчиков. Клиент может выбрать габариты, цвет, узор и другие характеристики радиаторов, которые идеально впишутся в интерьер и станут его достойным украшением. Любой заказ мы стремимся реализовать как можно быстрее — сроки исполнения начинаются от двух дней.

Компания «Радимакс» дорожит своей репутацией и выступает за честный и открытый диалог с клиентами. Мы торгуем исключительно сертифицированной продукцией и предоставляем покупателям достоверную информацию о товаре. Стильные радиаторы Retrostyle верой и правдой долгие годы служат нашим клиентам и с началом каждого отопительного сезона будят только теплые воспоминания и чувства.

В поселок Песочное придет отопление

И еще одна из главных тем региона на сегодня — отопление в муниципальных районах. В частности — в поселке Песочное. Более тысячи человек там остаются без тепла из-за работ на местной котельной. 15 объектов социальной сферы — в режиме ожидания. Перед ответственными за пуск тепла в начале недели глава региона Дмитрий Миронов поставил задачу — в экстренном режиме решить проблему и уже сегодня — первые результаты.

Температура воздуха на улице всего +8 градусов, а в поселке Песочное Рыбинского района до сих пор нет отопления. Из-за ввода в эксплуатацию новой котельной без тепла на данный момент остаются 15 домов, 525 квартир и более 1000 человек. Взрослые и дети. В некоторых домах даже нет горячей воды.

Трехлетняя Люба специально выводит бабушку гулять, ведь на улице, по словам ребенка, теплее чем в собственной квартире. Из-за большой влажности — в доме сыро. Более того, с июня в них нет горячей воды.

А вот их сосед — Валерий Сысорев все же пытается согреться — целыми днями дома работает газовая плита, но прогреть две комнаты таким образом сложно. Спать, говорит, приходится под несколькими шерстяными одеялами. Аналогичная ситуация и в соседнем доме. Валентина Зобова специально купила обогреватель, но даже с ним — без теплого пледа и шерстяных носков не обойтись.

Из социальных учреждений поселка Песочное острее всего стоит вопрос подачи тепла в детский сад. Большинство дошколят и ясельные группы распущены по домам. Кабинеты пустуют. Из 120 детей на занятия сегодня пришло только 40. Заведующая дошкольным учреждением досрочно вышла из отпуска и ежедневно контролирует температуру в помещении.

-«Утром в 4 утра сторожа включают во всех группах обогреватели — настенные конвертеры и напольные масляные радиаторы, чтобы к началу образовательного процесса температура достигала 20-21 градуса согласно санитарным правилам», — говорит Ольга Беляева — заведующая МДОУ «Детский Сад Поселка Песочное»

Обогреватели закупили и в песоченскую среднюю школу, где обучаются 216 детей. Электроприборы включают до начала занятий и к приходу учеников температура в классах, довольно комфортная — 21 градус. Из-за сложностей с подачей тепла на время пришлось отказаться от школьной формы.

-«Следим за температурой на улице, если она будет падать, возникнет необходимость сокращения учебных занятий», — говорит Сергей Сенченко — директор МОУ «Песоченская средняя общеобразовательная школа»

Проблемы с подачей тепла возникли из-за закрытия старой котельной, выработавшей свой ресурс. На новую бойлерную еще не готова соответствующая документация. В начале текущей недели глава региона Дмитрий Миронов поставил задачу ответственным лицам — в кротчайшие сроки проблему решить.

-«Такое впечатление, что для некоторых руководителей зима пришла неожиданно, где они были раньше не известно. Все прекрасно знают, что живем в жестких климатических условиях и те поручения, которые я давал месяц назад отдельные руководители проигнорировали. Я попрошу до конца недели этот вопрос проконтролировать и решить», — говорит Дмитрий Миронов — исполняющий обязанности губернатора Ярославской области

И уже сегодня, в новой котельной поселка Песочное работает весь штат местных коммунальных сотрудников. Здание уже готово. Идет последний монтаж оборудования. Рабочие проложили1,5 километрановой двухтрубной теплотрассы. Проконтролировать вопрос подключения к сети приехал и глава сельского поселения Александр Яшицев.

-«Процесс пуско-наладочных работ начнется сегодня. Где тепло появится, где не появится, сказать трудно, но в процессе вся система будет отрегулирована. Я дума, что в ближайшие день — два в квартирах тепло появится», — говорит Александр Яшицев — глава администрации сельского поселения Песочное, Рыбинского района

Глава сельского поселения добавил — соглашение с Ростехнадзором на подачу газа появится на днях, а пока котельная начнет работу на дизельном топливе. Стоит отметить, глава региона Дмитрий Миронов предупредил — виновные за сбои в подаче тепла понесут ответственность.

Использование песка для улучшения характеристик батареи — ScienceDaily

Исследователи из Калифорнийского университета в Инженерном колледже Борнса в Риверсайде создали литий-ионную батарею, которая в три раза превосходит текущий отраслевой стандарт. Основной материал: песок. Да, песок.

«Это святой Грааль — недорогой, нетоксичный, экологически чистый способ производства высокоэффективных анодов для литий-ионных батарей», — сказал Закари Фаворс, аспирант, работающий с Ченгизом и Михри Озканом, профессорами инженерного дела в Калифорнийском университете в Риверсайде. .

Идея пришла в Favors полгода назад. Он отдыхал на пляже после серфинга в Сан-Клементе, Калифорния, когда он взял немного песка, внимательно посмотрел на него и увидел, что он состоит в основном из кварца или диоксида кремния.

Его исследования сосредоточены на создании более совершенных литий-ионных батарей, в первую очередь для личной электроники и электромобилей. Он сосредоточен на аноде, или отрицательной стороне батареи. Графит является в настоящее время стандартным материалом для анода, но по мере того, как электроника стала более мощной, возможности графита по улучшению были практически исчерпаны.

Исследователи сейчас сосредоточены на использовании кремния на наномасштабе, или миллиардных долях метра, в качестве замены графита. Проблема с наноразмерным кремнием заключается в том, что он быстро разлагается и его трудно производить в больших количествах.

Favors призван решить обе эти проблемы. Он исследовал песок, чтобы найти место в Соединенных Штатах, где он найден с высоким процентным содержанием кварца. Это привело его к водохранилищу Сидар-Крик к востоку от Далласа, где он вырос.

Песок в руке, он вернулся в лабораторию в Калифорнийском университете в Риверсайде и измельчил его до нанометрового масштаба, после чего последовал ряд этапов очистки, меняющих его цвет с коричневого на ярко-белый, похожий по цвету и текстуре на сахарную пудру.

После этого он измельчил соль и магний, оба очень распространенных элемента, растворенных в морской воде, в очищенный кварц. Затем полученный порошок нагревали. С солью, действующей как поглотитель тепла, магний удалял кислород из кварца, в результате чего получался чистый кремний.

Команда Ozkan осталась довольна тем, как прошел процесс. И они также столкнулись с дополнительным положительным сюрпризом. Чистый нанокремний сформирован в виде очень пористой трехмерной силиконовой губки, похожей на консистенцию.Эта пористость оказалась ключом к улучшению характеристик батарей, построенных с использованием нанокремния.

Повышенная производительность может означать увеличение ожидаемого срока службы кремниевых аккумуляторных батарей для электромобилей в 3 и более раз, что было бы значительным для потребителей, учитывая, что замена батарей стоит тысячи долларов. Для сотовых телефонов или планшетов это может означать необходимость подзарядки каждые три дня, а не каждый день.

Результаты были только что опубликованы в журнале Nature Scientific Reports .

Теперь команда Ozkan пытается производить большее количество нанокремниевого пляжного песка и планирует перейти от батареек размером с монету к батареям размером с мешочек, которые используются в сотовых телефонах.

Исследование поддержано Temiz Energy Technologies. Управление коммерциализации технологий UCR зарегистрировало патенты на изобретения, о которых говорится в исследовательском документе.

Срок службы песочных батарей в три раза больше, чем у обычных

Фото: Калифорнийский университет, Риверсайд

Ожидайте, что цена на песок взлетит до небес! Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали батарею размером с монету, в которой на аноде (отрицательная сторона) используется силикон вместо чрезмерно используемого графита, который служит до трех раз дольше, чем обычные литий-ионные батареи.Ключевым моментом исследования является метод извлечения кремния, в котором в качестве сырья используется обогащенный кварцем песок и простые, не энергоемкие химические реакции. Раньше наноразмерный кремний, используемый в батареях, считался трудным в производстве.

Занимаясь серфингом, Закари Фаворс, аспирант Калифорнийского университета в Риверсайде, черпал вдохновение в пляжном песке, на котором отдыхал. Песок в основном состоит из кварца или диоксида кремния, но его концентрация варьируется в зависимости от месторождения. Фаворс нашел богатый квартами участок в водохранилище Сидар-Крик в Техасе, взял те же образцы и заручился помощью профессоров инженерного дела Дженгиза и Михри Озкана.

Команда измельчала песок, пока он не достиг нанометрового масштаба, прежде чем ввести крошечные гранулы через серию этапов очистки, в конце которых они были похожи на сахарную пудру. Затем очищенный кварц смешивали с измельченной солью и магнием и нагревали. Соль действует как поглотитель тепла, а магний удаляет кислород из кварца, оставляя вместо него чистый кремний. Более того, полученный чистый кремний находится в пористом состоянии, которое идеально подходит для использования на аноде.Увеличенная площадь поверхности позволяет ионам лития проходить быстрее и замыкать цепь.

Схема процесса очистки кремния. Иллюстрация: Scientific Reports

Чтобы проверить полученный порошок на реальном аноде, исследователи построили батарею размером с монету. Тесты производительности показывают, что литий-ионный аккумулятор с кремниевым анодом служит до трех раз дольше, чем аккумуляторы, в которых используется графит. Это означает, что l-i батареи с кремниевым анодом могут помочь вашему телефону или автомобильному аккумулятору прослужить в три раза дольше, что является значительным улучшением, которое может кардинально изменить способ использования смартфонов или электромобилей.Затем Фэворс и его коллеги построят батарею большего размера (размером с батарею телефона) и проведут более обширные тесты для оценки жизненного цикла и других параметров. Отчет опубликован в журнале Scientific Reports .

Как работают тепловые батареи?

Что такое тепловая батарея?

Любую тепловую массу по определению можно назвать тепловой батареей, поскольку она способна накапливать тепло. В контексте дома это означает плотные материалы, такие как кирпич, кладка и бетон. Даже кувшин с водой, стоящий в солнечном окне, является своего рода тепловой батареей, поскольку он улавливает, а затем выделяет тепло от солнца.

Хорошо изолированный бетонный пол также действует как тепловая батарея; как только вы накачаете его полным теплом, он долго остынет (в зависимости от толщины), и в течение этого времени он регулирует внутреннюю температуру.

Одно из практических применений для получения максимальной отдачи от излучающего бетонного пола, поскольку тепловая батарея может быть в областях с колеблющимися затратами на электроэнергию — вы можете настроить пол на таймер, чтобы он работал только в часы с низким тарифом (с 19:00 до 7:00 в Онтарио Например).В течение двенадцати часов, когда он выключен, он действует как аккумулятор, медленно выделяя накопленное тепло, поэтому вам не придется платить по более высоким тарифам в часы пик.

MIT Solar House через Викимедиа

По мере того, как вы переходите в зону активных систем аккумулирования тепла, одним из наиболее распространенных типов тепловых батарей (хотя их не так много) является огромный резервуар для воды, закопанный в землю, который нагревается. солнечными тепловыми панелями.

Даже этот тип системы не нов, первый дом в Соединенных Штатах с активной системой солнечного отопления был построен в 1939 году в кампусе Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) на вершине огромного резервуара с водой, который нагревается. тепловыми солнечными панелями.

Тепловая батарея MIT Solar House через Викимедиа

Что такое тепловые батареи с фазовым переходом?

Использование «фазового перехода» немного поднимает планку — оставайтесь со мной, это будет весело, обещаю 🙂

Требуется значительный вклад энергии, чтобы заставить материал превратиться из твердого в жидкое. Эта энергия высвобождается позже, когда материал снова затвердевает. Пока происходят эти преобразования и материал либо поглощает, либо выделяет энергию, температура остается постоянной.Как только фазовый переход завершится, материал снова начнет изменять температуру.

Так что это означает в реальном выражении? Это означает, что для того, чтобы растопить воду, воск, металл, камень или что-то еще, вам нужно дать ему тонну энергии. но при этом температура не меняется. Таким образом, ваша «батарея» имеет больше энергии, и вы можете хранить больше тепла в том же объеме пространства.

Трудно воспользоваться температурой плавления 0 ° Цельсия, но воск плавится при температуре около 37 ° Цельсия (в зависимости от его точного химического состава), что идеально подходит для сбора и хранения тепла от солнечных тепловых коллекторов.

Как построить тепловую батарею:

Если у вас есть солнечная панель, собирающая тепло (непосредственно нагревающая воздух или жидкость, а не генерирующая энергию с помощью фотоэлектрических элементов), вы можете использовать ее для зарядки своей тепловой батареи. Представьте себе это — большой резервуар с воском (или водой), который нагревается нагревательными змеевиками солнечного коллектора. Через этот же резервуар проходит другой змеевик, который отбирает тепло, чтобы перекачивать его через ваш лучистый пол или любую другую систему распределения тепла, которая у вас есть.

Удельная теплоемкость:

Если вы возьмете твердый парафин (теплоемкость Cp = 2,5 кДж / кг · K и теплота плавления 210 кДж / кг), скажем, 1 кг, при комнатной температуре вам потребуется 2,5 кДж (килоджоулей) тепла, чтобы Блок 1 кг выдерживает температуру от 20 ° C до 21 ° C. Чтобы температура повысилась с 21 ° C до 22 ° C, вам также потребуется 2,5 кДж (то есть такое же количество энергии).

Парафин плавится примерно при 37 ° C. Если она упадет до 36 ° C, вам снова потребуется всего 2,5 кДж, чтобы вернуть ее к 37 ° C, но вам потребуется 210 кДж (в 84 раза больше), чтобы перейти с 37 до 38 ° C.

Это связано с тем, что для того, чтобы расплавиться, необходимо разорвать некоторые химические связи в твердой решетке, а этот процесс требует дополнительной энергии. Итак, в целом, если килограмм парафина лежит при температуре 20 ° C, вам потребуется 252,5 кДж, чтобы довести его до 38 ° C.

Бетон является одним из наиболее распространенных строительных материалов с высокой теплотворной способностью. В отличие от парафина, 1 кг бетона (Cp = 0,88 кДж / кг · K) потребует 15,8 кДж, чтобы сделать то же самое. Для воды (Cp = 4,18 кДж / кг · K) необходимое количество энергии составит 75.2 кДж.

Количество вложенной энергии — это количество энергии, хранящейся в материале, поскольку эта энергия позже будет высвобождаться, когда материал снова остынет до 20 ° C или комнатной температуры. Хотя существует множество материалов, которые можно использовать для аккумулирования тепла, это всего лишь краткое сравнение некоторых из наиболее широко доступных.

Итак, парафин может сохранять в 16 раз больше тепла на килограмм, чем бетон, и в 3,4 раза больше, чем вода. Таким образом, хотя вода может быть не лучшим материалом для хранения тепла, она, безусловно, является наиболее доступной по цене и легкодоступной.

Значение Cp, указанное в тексте выше, относится к теплоемкости материалов.

q = м Cp ΔT

где:

q = энергия [Дж]

m = масса материала [кг]

Cp = теплоемкость материала [кДж / (кг · K)]

ΔT = разница температур [K или ° C]

Подробнее о проектировании дома на пассивных солнечных батареях можно узнать здесь

Схема тепловой батареи любезно предоставлена компанией Alternative-Photonics. com /

Диаграммы тепловых батарей любезно предоставлены компанией Alternative Photonics.

Литий-ионные аккумуляторы на основе песка, превосходящие стандартные в три раза

Исследователи разработали литий-ионную батарею из песка, которая в три раза превосходит современные стандарты. Предоставлено: UC Riverside.

(Phys.org) — Исследователи из Калифорнийского университета, инженерного колледжа Борнса в Риверсайде создали литий-ионную батарею, которая в три раза превосходит текущий отраслевой стандарт.Основной материал: песок. Да, песок.

«Это Святой Грааль — недорогой, нетоксичный, экологически чистый способ производства высокоэффективных анодов для литий-ионных батарей», — сказал Закари Фаворс, аспирант, работающий с Ченгизом и Михри Озканом, профессорами инженерного дела в Калифорнийском университете в Риверсайде .

Идея пришла в Favors полгода назад. Он отдыхал на пляже после серфинга в Сан-Клементе, Калифорния.когда он взял немного песка, внимательно посмотрел на него и увидел, что он состоит в основном из кварца или диоксида кремния.

Исследователи сейчас сосредоточены на использовании кремния на наномасштабе, или миллиардных долях метра, в качестве замены графита.Проблема с наноразмерным кремнием заключается в том, что он быстро разлагается и его трудно производить в больших количествах.

Схема, показывающая, как песок превращается в чистый нанокремний. Предоставлено: UC Riverside.

Команда Ozkan осталась довольна тем, как прошел процесс. И они также столкнулись с дополнительным положительным сюрпризом. Чистый нанокремний сформирован в виде очень пористой трехмерной силиконовой губки, похожей на консистенцию. Эта пористость оказалась ключом к улучшению характеристик батарей, построенных с использованием нанокремния.

Слева: (б) неочищенный песок, (в) очищенный песок и (г) пузырьки с неочищенным песком, очищенным песком и нанокремнием. Предоставлено: UC Riverside.

Повышенная производительность может означать увеличение ожидаемого срока службы кремниевых аккумуляторных батарей для электромобилей в 3 и более раз, что было бы значительным для потребителей, учитывая, что замена батарей стоит тысячи долларов.Для сотовых телефонов или планшетов это может означать необходимость подзарядки каждые три дня, а не каждый день.

Результаты были только что опубликованы в статье «Масштабируемый синтез нанокремния из пляжного песка для литий-ионных аккумуляторов с длительным сроком службы» в журнале Nature Scientific Reports . Помимо «Сувениров» и «Озкан» авторами были: Вэй Ван, Хамед Хоссейни Бэй, Зафер Мутлу, Кази Ахмед и Чуэх Лю.Все пятеро — аспиранты, работающие в лабораториях Озкана.

Материал Silly Putty вдохновляет на создание лучших батарей

Дополнительная информация: Научные отчеты , www.nature.com/srep/2014/14070… /full/srep05623.html Предоставлено Калифорнийский университет — Риверсайд

Ссылка : Литий-ионные аккумуляторы на песчаной основе, превосходящие стандартные в три раза (2014 г. , 8 июля) получено 8 июня 2021 г. с https: // физ.org / news / 2014-07-литий-ионные-батареи на песчаной основе-outperform.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Изготовление батарей из песка

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде придумали волшебный ингредиент, который может улучшить характеристики литий-ионных батарей в три раза.Обычный пляжный песок.

«Это Святой Грааль — недорогой, нетоксичный, экологически чистый способ производства анодов для литий-ионных аккумуляторов с высокими эксплуатационными характеристиками», — сказал Закари Фаворс, аспирант, работающий в лаборатории профессоров Ченгиза и Михримы Озкан в UCR, где исследование было проведено.

Литий-ионные электромобили на пляже с пробегом 300 миль вместо 100 — это сложная задача. Но Favors и Ozkans, кажется, что-то понимают.

Favors сказал, что эта идея пришла ему в голову около шести месяцев назад, когда он отдыхал — где еще? — на пляже в Южной Калифорнии.Он взял горсть песка и понял, что он в основном состоит из кварца, который представляет собой диоксид кремния. Кремний определенно сыграл большую роль в экономике Калифорнии за последние несколько десятилетий. В противном случае у нас не было бы Кремниевой долины. Но это все были микрочипы и интегральные схемы — «начертание компьютера на песчинке», как вы могли бы это назвать. А батарейки? На сегодняшний день никому не приходило в голову применять кремний в аккумуляторных технологиях.

Однако за свою короткую карьеру в качестве аспиранта Фаворс остро осознал проблемы, с которыми сталкиваются исследователи, пытаясь разработать более мощные и долговечные батареи, пытаясь сделать автомобили с электрическим приводом разумной альтернативой бензиновым двигателям.Так что это заставило его задуматься.

Исследования

Favors были сосредоточены на аноде, отрицательной клемме батареи, который традиционно изготавливали из графита. Однако в последние годы исследователи изменили и изменили графит и не смогли значительно улучшить производительность. Как вы знаете, графит состоит из углерода, а углерод обладает уникальным качеством, поскольку у него есть четыре доступных электрона, что делает его таким универсальным и основой всей органической химии. Но такое же место на следующей строчке периодической таблицы занимает кремний, обладающий такими же свойствами.На самом деле, часто говорят, что если бы люди не были сделаны из углерода, мы могли бы быть синтезированы из кремния.

So Favors решил посмотреть, что произойдет, если он заменит углерод в батарее кремнием.

Для этого он сначала решил найти пляжный песок с самым высоким процентом кварца. Это оказалось у водохранилища Сидар-Крик к востоку от Далласа, где он вырос! (Здесь работает какая-то карма?) В руке он вернулся в лабораторию и начал очень трудоемкий процесс переработки его в чистый кремний.

Причина, по которой графит лучше всего работает в качестве анода, чем, например, антрацитовый уголь, заключается в том, что молекулы расположены свободно, оставляя достаточно места для сбора электронов. Было много разговоров о графеме и других углеродных структурах, которые могли бы стать улучшением, но пока из этого ничего не вышло. Перед Фаворсом встал вопрос, можно ли сформировать из кремния такие решетчатые структуры, которые также улучшили бы его способность удерживать заряд.

Вернувшись в лабораторию, Фаворс взял свой песок Cedar Creek и измельчил его до очень мелкого порошка. Затем он добавил соль и магний и нагрел смесь. Соль поглощала тепло, в то время как магний отделял кислород от диоксида кремния, оставляя остаток чистого кремния.

What Favors и Ozkans обнаружили, к своему удовольствию, что при прохождении этой процедуры кремний собирался в очень пористое, похожее на губку образование, которое максимально увеличивает его способность удерживать электроны. Этот «нанокремний» имеет плотность энергии примерно в три раза больше, чем у обычных графитовых анодов, что дает возможность значительного улучшения характеристик батареи.

Кремний пытались использовать в качестве материала для аккумуляторов, но проблема заключалась в том, что он быстро разлагается и его трудно производить в больших количествах. Другая проблема заключается в том, что кремний имеет тенденцию расширяться при зарядке, часто ломаясь в процессе. Но Favors и Ozkans надеются, что их подход поможет преодолеть эти препятствия. Похоже, что качество губчатой решетки уменьшает проблему набухания. А основные элементы — песок, соль и магний — легко доступны, поэтому расходы должны быть управляемыми.

Favors, Ozkans и их команда аспирантов опубликовали свои выводы в статье под названием «Масштабируемый синтез нанокремния из пляжного песка для литий-ионных аккумуляторов с длительным сроком службы» в журнале Scientific Reports. Они хотят сконцентрироваться в первую очередь на литий-ионных батареях в сотовых телефонах, замена которых была бы легкой, а рынок прочно обосновался.

Тем не менее, неудивительно, что Илон Маск скоро стучится в их дверь.

Похожие сообщения:

Хранение расплавленной соли в 33 раза дешевле литий-ионных батарей

Экономичное хранение энергии — ключ к переходу к низкоуглеродному обществу.Энергия может храниться в виде тепла или электричества. Популярным методом хранения для высокотемпературных термических систем является резервуар с расплавленной солью. Информационные бюллетени, составленные Немецкой ассоциацией накопителей энергии (сокращенно BVES), показывают, что резервуары с расплавленной солью примерно в 33 раза дешевле, чем электрические батареи, когда речь идет о хранении в них киловатт-часа.

Изображение: Frenell

Расплавленная соль в настоящее время является наиболее распространенным методом хранения тепла на крупных электростанциях CSP и обеспечения постоянного снабжения солнечной энергией по запросу без необходимости использования резервных систем на ископаемом топливе.Такие компании, как немецкая Frenell, ранее называвшаяся Novatec, предлагают готовое решение, сочетающее солнечную батарею и запатентованную технологию прямого расплава солей. Это решение можно использовать, например, для опреснения морской воды и увеличения нефтеотдачи. «Мы улучшили наши системы, в которых в качестве теплоносителя непосредственно используется расплав соли», — сказал Макс Мертинс, технический директор Frenell. «Они допускают большой перепад температур, около 280 K, и приводят к расходам на хранение тепла от 15 до 25 евро / кВтч _th.”

Рабочая температура	от 150 до 560 ° C
Емкость хранилища	от 75 до 200 кВтч / м ³
Емкость хранилища	от 40 до 110 кВтч / тонну
Эффективность хранения	от 90 до 99%
Срок службы (циклы)	10 000
Срок службы	20 лет
Суточные потери тепла	от 1 до 5%

Основные характеристики современных резервуаров для хранения расплавленной соли

Источник: БВЭС

Тепловой или электрический накопитель?

В информационном бюллетене BVES, опубликованном в июле 2017 года, указаны капитальные затраты в размере 25 евро / кВтч _th, хранящиеся в резервуаре с расплавленной солью (см. Прилагаемый документ на немецком языке), с оговоркой, что эти конкретные затраты очень сильно зависят от разницы температур и метод работы, прямой или косвенный через теплообменники.Цифры в информационном бюллетене варьируются от 25 до 70 евро / кВтч _тыс.. Первые шесть демонстрационных систем, в которых использовались крупномасштабные литий-ионные аккумуляторы, были установлены поставщиком энергии STEAG и стоили 833 евро / кВт · ч _эл. (см. Таблицу ниже).

Stor Возрастная техника	Капитальные затраты на кВтч мощности	Источник информации
Расплавленная соль	от 25 до 70 евро / кВт · ч	БВЭС (файл прилагается)
Литий-ионный аккумулятор	1400 евро / кВтч (3 евро за 280 кВтч)	БВЭС (файл прилагается)
Литий-ионный аккумулятор (пилотный проект)	833 евро / кВтч (100 миллионов евро за 120 МВтч)	Немецкий аэрокосмический центр

Стоимость батареи для сравнения. Информация поступает из нескольких источников, написанных на немецком языке. Чтобы получить цифры, представленные выше, капитальные затраты были разделены на количество киловатт-часов электроэнергии или тепла, которое может храниться в течение одного цикла. Цифры по проектам аккумуляторных батарей также включают капитальные затраты на строительство здания с мерами по кондиционированию воздуха и противопожарной защите.

Таблица показывает, что хранение расплавленной соли в 33 раза дешевле, чем электрическая батарея, при сравнении 833 евро / кВтч _el с 25 евро / кВтч _th.В лучшем случае тепловая энергия может храниться примерно на 1/90 стоимости электроэнергии, если положить 1,400 евро / кВтч _el по сравнению с 15 евро / кВтч _th.

Д-р Гюнтер Шнайдер, управляющий директор двух немецких компаний Enolcon и Storasol, согласился с затратами на расплавленную соль, указанными в таблице, и сказал, что «сравнение затрат всегда сложно, потому что они во многом зависят от того, что влечет за собой лежащий в основе расчет, например: в него входят вентиляторы, теплообменники, насосы или другое оборудование. «Storasol была основана в 2013 году с целью разработки систем хранения высокотемпературной тепловой энергии (HTTES) на основе технологии, разработанной Enolcon. Последняя — это немецкая консалтинговая и инжиниринговая компания, специализирующаяся на проектном финансировании и оценке поддержки разработчиков традиционных электростанций и установок возобновляемой энергии.

Шнайдер добавил: «Стоимость в евро за киловатт-час также зависит от температуры хранения, поскольку эта температура влияет на объем хранимой энергии при тех же начальных капитальных затратах.Например, хранение тепла при 550 ° C может вдвое увеличить емкость аккумуляторов по сравнению с теплом при 400 ° C, а это означает, что затраты на киловатт-час будут сокращены вдвое ».

В новой модульной технологии

Storasol для температур 600 ° C и выше используется песок или мелкий гравий для хранения тепла и окружающий воздух для его передачи. «Новая конструкция твердого слоя материала для хранения обеспечивает очень быструю зарядку и разрядку», — сказал Шнайдер. «Это может снизить затраты на хранение до 15-25 евро / кВтч _тыс..«Первая из мегаваттных систем HTTES компании Storasol была введена в эксплуатацию в Университете Байройта в конце 2015 года.

Схема, иллюстрирующая принцип накопления высокотемпературной тепловой энергии, разработанный Storasol: огромная площадь поверхности снижает скорость воздушного потока, чтобы минимизировать потери давления во всей системе.

Рисунок: Storasol

Статья написана Риккардо Баттисти, консультантом по солнечной тепловой энергии и исследователем рынка, работающим в Ambiente Italia (Рим, Италия).

Сайтов организаций, упомянутых в статье:

Ученые из Стэнфорда и Массачусетского технологического института нашли новый способ использования отработанного тепла

Стэнфордский отчет, 21 мая 2014 г.

Исследователи разработали новую технологию аккумуляторов, которая улавливает отходящее тепло и преобразует его в электричество.

Хосе-Луис Оливарес / Новости MIT

Исследователи из Стэнфорда и Массачусетского технологического института разработали четырехэтапный процесс, в котором для зарядки аккумулятора используется отходящее тепло.Во-первых, незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, пока аккумулятор еще теплый, подается напряжение. Когда аккумулятор полностью заряжен, ему дают остыть, что увеличивает напряжение. После того, как батарея остынет, она фактически вырабатывает больше электроэнергии, чем было использовано для ее зарядки.

Огромное количество избыточного тепла генерируется промышленными процессами и электростанциями. Исследователи по всему миру потратили десятилетия на поиск способов использовать часть этой потраченной впустую энергии.Большинство таких усилий было сосредоточено на термоэлектрических устройствах — твердотельных материалах, которые могут производить электричество за счет температурного градиента, — но эффективность таких устройств ограничена доступностью материалов.

Теперь исследователи из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института нашли новую альтернативу низкотемпературному преобразованию отработанного тепла в электричество, то есть в случаях, когда разница температур составляет менее 100 градусов Цельсия.

Новый подход описан в исследовании, опубликованном в номере журнала Nature Communications , от 21 мая, Сеок Ву Ли и И Цуй из Стэнфорда, а также Юань Янг и Ганг Чен из Массачусетского технологического института.

«Практически все электростанции и производственные процессы, такие как выплавка и рафинирование стали, выделяют огромное количество низкопотенциального тепла до температуры окружающей среды», — сказал Цуй, доцент кафедры материаловедения и инженерии. «Наша новая аккумуляторная технология предназначена для использования этого температурного градиента в промышленных масштабах».

Напряжение и температура

Новая система Stanford-MIT основана на принципе, известном как термогальванический эффект, который гласит, что напряжение аккумуляторной батареи зависит от температуры. «Чтобы получить тепловую энергию, мы подвергаем батарею четырехэтапному процессу: нагревание, зарядка, охлаждение и разрядка», — сказал Ли, научный сотрудник Стэнфордского университета и соавтор исследования.

Во-первых, незаряженный аккумулятор нагревается отходящим теплом. Затем, пока аккумулятор еще теплый, подается напряжение. После полной зарядки аккумулятору дают остыть. Из-за термогальванического эффекта напряжение увеличивается при понижении температуры. Когда батарея остыла, она фактически вырабатывает больше электроэнергии, чем было затрачено на ее зарядку.- Эта дополнительная энергия не появляется ниоткуда, — объяснил Цуй. Это происходит из-за тепла, которое было добавлено в систему.

Система Стэнфордского Массачусетского технологического института нацелена на сбор тепла при температурах ниже 100 ° C, что составляет большую часть потенциально собираемого отработанного тепла. «Одна треть всей энергии, потребляемой в Соединенных Штатах, приходится на низкопотенциальное тепло», — сказал со-ведущий автор Ян, постдок из Массачусетского технологического института.

В эксперименте аккумулятор нагревается до 60 C, заряжается и охлаждается. В результате эффективность преобразования электроэнергии составила 5.7 процентов, что почти вдвое превышает эффективность традиционных термоэлектрических устройств.

Этот подход «нагрев-заряд-охлаждение» был впервые предложен в 1950-х годах при температурах 500 C и более, сказал Ян, отметив, что большинство систем рекуперации тепла лучше всего работают при более высоких перепадах температур.

«Ключевым достижением является использование материала, которого в то время не было» для электродов батареи, а также достижения в разработке системы, — сказал соавтор Чен, профессор машиностроения в Массачусетском технологическом институте.

«Эта технология имеет дополнительное преимущество, заключающееся в использовании недорогих, богатых материалов и производственных процессов, которые уже широко используются в аккумуляторной промышленности», — добавил Ли.

«Умная идея»

Хотя новая система имеет значительное преимущество в эффективности преобразования энергии по сравнению с обычными термоэлектрическими устройствами, она имеет гораздо более низкую плотность мощности, то есть количество мощности, которое может быть выдано при заданном весе. Новая технология также потребует дальнейших исследований, чтобы обеспечить долгосрочную надежность и повысить скорость зарядки и разрядки аккумуляторов, добавил Чен.«Чтобы сделать следующий шаг, потребуется много работы».

В настоящее время нет хорошей технологии, которая могла бы эффективно использовать относительно низкую разницу температур, которую может использовать эта система, сказал Чен. «У этого есть эффективность, которую мы считаем весьма привлекательной. Низкотемпературного отходящего тепла так много, если можно создать и развернуть технологию для его использования».

Результаты очень многообещающие, — сказал Пейдонг Ян, профессор химии Калифорнийского университета в Беркли, который не принимал участия в исследовании.«Изучая термогальванический эффект, [исследователи из Массачусетского технологического института и Стэнфорда] смогли преобразовать низкопотенциальное тепло в электричество с приличной эффективностью», — сказал он. «Это умная идея, а низкопотенциальные отходы тепла есть повсюду».

Другими авторами исследования являются Хюн-Ук Ли из Стэнфорда, Хади Гасеми и Даниэль Кремер из Массачусетского технологического института.

Работа в Стэнфорде частично финансировалась Министерством энергетики США (DOE), Национальной ускорительной лабораторией SLAC и Национальным исследовательским фондом Кореи.Работа MIT частично финансировалась Министерством энергетики, частично через Центр преобразования твердотельной солнечной энергии в тепловую.

Эта статья основана на сообщении MIT News Office.

Контакт для СМИ

И Цуй, Департамент материаловедения и инженерии, Стэнфорд: (650) 723-4613, [email protected]

Дэн Стобер, Служба новостей Стэнфорда: (650) 721-6965, [email protected]

Советы