Объем батареи чугунной: технические параметры, КПД, количество литров воды

технические параметры, КПД, количество литров воды

Хотя производители радиаторов из стали, алюминия и биметалла говорят, что чугунные аналоги уже отжили свое, это не так. Действительно, уже 160 лет прошло с того дня, как впервые были установлены обогреватели из этого металла, и в свое время они совершили настоящий прорыв в снабжении домов теплом.

В настоящий период старые советские батареи вряд ли кому-то симпатичны, но вот их современные аналоги стали совершенно другими. Начиная от внешнего вида и заканчивая тем, сколько воды в одной секции чугунной батареи, все поменялось в этих «старожилах» отопительных систем.

Батареи из чугуна старого и нового образца

Чугунные ребристые радиаторы продолжают работать во многих квартирах и учреждениях, построенных во времена Советского Союза. Такой длительный срок службы обусловлен их техническими характеристиками. В былые времена существовало два типа чугунных батарей:

  • Классические – это хорошо знакомые всем «гармошки». Объем воды в чугунной батарее этого типа составлял 1.5 литра. При ее весе в пустом состоянии 7.1 кг, он мгновенно увеличивался до 8.6 кг после заполнения теплоносителем. Как правило, одна секция батареи обладала тепловой мощью 170 Вт, а для обогрева комнаты площадью 20 м2 требовалось 11-12 элементов, что в совокупности без теплоносителя весило 85 кг, а в заполненном виде – 103 кг.
  • Винтажные модели встречались нечасто, смотрелись презентабельно, но их вес был еще больше – 12-14 кг без теплоносителя. Объем секции чугунного радиатора винтажного типа так же составлял 1.5 л, но тепловая мощь была значительно меньше – всего 150-156 Вт.

Это были по-настоящему тяжелые радиаторы, которые требовалось регулярно подкрашивать, а острые углы их ребер представляли опасность для детей.

У современных батарей из чугуна параметры в корне отличаются от старых «монстров»:

  • Средний вес одной секции составляет 4 кг, что в два раза меньше советских обогревателей.
  • Объем воды в чугунном радиаторе нового поколения равен 0.8 литра.
  • Уровень теплоотдачи одной секции составляет 140 Вт, что меньше, чем в батареях старого образца. Для нагрева помещения площадью 20 м2 потребуется уже 14 элементов, но их вес вместе с водой не превышает 60 кг.

Если требуется установка чугунных радиаторов, состоящих из 12 и более секций, то целесообразней разделить их на два устройства. Это увеличит КПД конструкции, так как теплоноситель быстрее будет проходить по системе. Кроме того, для их монтажа не потребуются дополнительные фиксаторы.

Современная жизнь батарей из чугуна: новые плюсы, старые минусы

Как и другие виды обогревателей, представленных в настоящее время на рынках, чугунные конструкции обладают набором как положительных, так и отрицательных качеств. К плюсам относятся:

  • Этот вид металла не подвержен коррозии даже при полном сливе воды из системы. Их можно устанавливать в дома, где теплоноситель не отличается чистотой и равномерным уровнем Ph.
  • Продолжительность эксплуатации этих устройств равняется 35-ти годам и более.
  • Объем одной секции чугунной батареи составляет всего 0.8 л, что увеличивает скорость нагрева теплоносителя, а значит, уменьшает уровень энергозатрат. Это, в свою очередь, приводит к экономии средств при их эксплуатации.
  • Как и радиаторы старого образца, они стоят дешевле других видов отопительных устройств.
  • Теплоотдача с учетом объема чугунного радиатора отопления достаточно высока, чтобы эффективно обогревать квартиру.
  • Этот вид отопительных приборов не требует особого ухода за собой. Иногда следует протирать пыль, в остальном новые чугунные обогреватели так же просты в обслуживании, как, например, стальные или алюминиевые секционные модели.
  • В случае отключения системы, чугунные батареи остывают достаточно долго, чтобы в квартире держалось тепло. Это одно из свойств этого металла.

Если говорить о минусах этих устройств, то они остались прежние:

  • Чугун все такой же хрупкий металл, который плохо переносит даже незначительные удары. При перевозке особое внимание нужно уделять защите чугунных батарей от падений. Как правило, большие повреждения не возникают при слабых внешних ударах по корпусу, но микротрещины вполне могут появиться. В процессе эксплуатации они становятся больше, пока герметизация не будет полностью нарушена.
  • Даже при том, что объем секции чугунного радиатора небольшой, их вес остается достаточно тяжелым на фоне аналогов из других металлов.

В настоящее время на рынке представлены новые виды чугунных батарей, стильный вид которых подходит для любого интерьера. В том случае, если дизайн требует установки радиаторов в старинном стиле, то винтажные модели так же можно найти в строймагазинах.

Производительность чугунной батареи

Потребитель при вопросе, какой радиатор отопления установить в квартире или доме, прежде всего, обращает внимание на тепловую мощь изделия. Качество тепла и экономия расходов на отопление – это самые насущные проблемы, которые решают сегодня люди в условиях постоянно увеличивающихся коммунальных тарифов.

Чтобы узнать, какова производительность батареи, следует внимательно изучить параметры, указанные в ее техпаспорте. Основными показателями являются:

  • Рабочее давление. Для чугунных батарей оно составляет 9-12 атмосфер.
  • Тепловая мощность одной секции. Она может колебаться от 108 до 160 Вт.
  • Объем чугунной батареи (1 секция) – средний показатель 0.8 л.
  • Площадь, которую обогревает один элемент, составляет от 0.66 м2 до 1.45 м2 в зависимости от модели и производителя.

Зная сколько литров в одной секции чугунного радиатора, и сколько Вт она вырабатывает, можно рассчитать необходимое количество элементов для каждого помещения в отдельности.

Объем чугунных радиаторов и их размеры

Как и в других отопительных устройствах, у батарей нового образца из чугуна есть свои стандарты размеров. Они зависят от маркировки изделия, например:

  • Батарея МС-140 имеет объем одной секции от 1.1-1.4 литра при высоте от 388 мм до 588 мм, ширине 60-63 мм и глубине 140 мм. Это одна из самых тяжелых моделей, вес одного элемента которой составляет 5.7 кг.
  • Модель ЧМ-1, напротив, самая «экономная». Количество воды в чугунной батареи этой марки не превышает 0.9 литра при высоте 370 мм – 570 мм, ширине 80 мм и глубине 70 мм. Вес ее колеблется от 3.3 кг до 4.8 кг.

В настоящее время модельный ряд чугунных радиаторов состоит из четырех видов, отличающихся по размерам и объему одной секции. Зная параметры каждого из них, можно подобрать оптимальный вариант для квартиры или частного дома.

В заключение можно сказать, что какие бы продвинутые отопительные устройства не появились в последнее время на рынке теплового оборудования, чугунные батареи по-прежнему пользуются спросом. «Виновниками» такой популярности являются их низкая стоимость, устойчивость к коррозии, долгий срок службы и стильный внешний вид. То, что они тяжелее конструкций из других металлов, не играет большой роли, если стены достаточно крепкие, чтобы принять на себя такой вес.

Рекомендуем:

  • Ремонт алюминиевых радиаторов: причины поломок, как устранить течь батареи отопления, чем заклеить устройство, как отремонтировать или заменить секцию
  • Установка чугунных радиаторов отопления: последовательность монтажа, схемы подключения, крепление к стене
  • Подключение биметаллических радиаторов отопления: схема при однотрубной системе, боковое подключение
  • Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха, пола, воды и батарей отопления: конструкция, принцип работы, разновидности регуляторов, выносные датчики

Какой вес и объем у чугунной батареи (1 секция)

Артем
Какой вес и объем у чугунной батареи?

Когда речь заходит о покупке чугунных батарей, сразу же возникает ассоциация с тяжеловесными старыми приборами, которые не могут ничем удивить, кроме как своими габаритами. Но оправданы ли подобные ассоциации, или это только стереотипы? Давайте разберемся и узнаем, какой же вес и объем одной секции радиатора из чугуна.

Батареи старого образца

Выделяют два типа чугунных радиаторов старого образца:

  • классические;
  • винтажные.

Одна секция классической чугунной батареи в среднем весит 7,1 кг. На практике возможны небольшие отклонения в сторону увеличения – до 7,5 кг, в зависимости от высоты прибора. Это масса полой секции, а вот вместе с теплоносителем ее вес составит 8,6 кг: объем секции радиатора старого образца – 1,5 л.

Тепловая мощность одной чугунной секции составляет приблизительно 170 Вт. Таким образом, для обогрева комнаты 20 кв.м. понадобится 12 секций, что по весу составит 85 кг, а после наполнения теплоносителем – 103 кг.

Совет. Чтобы не возникло проблем с монтажом радиатора, не рекомендуется покупать прибор с чистым весом более 43 кг – лучше вместо одной батареи на 12 секций установить две по 6 секций.

Второй тип чугунных приборов – винтажный радиатор. Его секция весит еще больше классической – 12-14 кг. А вот тепломощность прибора ниже – 156 Вт на одну секцию. Объем такой же – 1,5 л на секцию.

Винтажный чугунный радиатор

Современные радиаторы

Вес так называемых облегченных чугунных батарей в среднем в два раза меньше массы классических и в три раза меньше винтажных. Естественно, остальные параметры, включая объем и мощность, также отличаются:

  • Одна секция стандартной современной батареи из чугуна весит от 3,2 кг до 3,8 кг. В среднем – 3,5 кг.
  • Объем теплоносителя – 0,8 л. Наполненная секция весит 4,3 кг.
  • Тепломощность секции – 140 Вт. Для обогрева комнаты площадью 20 кв.м. понадобится 14 секций. Вес такой отопительной конструкции вместе с водой составит 60 кг.

Совет. Если использовать вместо одной батареи на 14 секций две по 7 секций, то есть весом по 30 кг каждая, при монтаже можно обойтись без дополнительных фиксаторов – для облегченных приборов достаточно базовых креплений.

Итак, имеем несколько разновидностей батарей, отличающихся и весом, и объемом. Так что, если хотите видеть в своем жилище именно чугунные радиаторы, у вас всегда есть выбор: от сравнительно легких современных до немыслимо тяжелых, но эффектных винтажных.

Сколько весит чугунная батарея: видео

Сколько литров в батарее | Строительный блог

При проектировании системы отопления многие задаются вопросом — а сколько литров помещается в одной секции батареи? Для чего это нужно? ДА все просто, чем больше жидкости в батареях тем дольше их нужно нагревать – топить, и тем больше уходит газа – электричества. Да и мощность котла это не последняя характеристика. Также многие из нас с вами заливают не обычную воду, а антифриз, им то как раз и нужно знать вместимость и труб и радиаторов отопления. Так или иначе знание вместимости батареи (одной секции), это нужное знание, всегда пригодится …

Конечно, мы краем затрагивали вместимость батарей в статье – алюминиевые или чугунные радиаторы. Но сегодня разложив се по полочкам.

Сколько литров в алюминиевой батарее

Сейчас самые популярные радиаторы. Конечно вместимость одной секции может разниться в два раза, все зависит от высоты и размера. Однако вместимость одной секции самой маленькой алюминиевой батареи равно 0,3 литра. Вместимость самой большой секции радиатора доходит до 1 литра (а точнее 0,930 литра). Как видите весьма экономично. Таким образом если у вас 10 секций – то самое малое количество воды это 3 литра (если стоят маленькие радиаторы) и почти 10 литров (если стоят большие радиаторы).  Алюминиевая батарея отапливает помещение эффективно благодаря своему строению, у нее уже учитывается куда будет поступать холодный воздух, а откуда будет выходить уже нагретый (наверное все замечали много рисок и ребер).

Сколько литров в чугунной батарее

Чугунные радиаторы, немного сдали (пользуются не таким спросом), однако это также популярный вид батарей. Отопление дома или квартиры чугунными радиаторами также эффективно и вот почему. Вместимость одной секции чугунной батареи равно 5 литров (это стандартный радиатор чугунный марки МС-140А). Такие радиаторы стоят во многих советских и после советских домах. Так как радиатор вмещает 5 литров, то и отдача тепла у него большая, а значит он будет эффективно отапливать комнату – помещение. В 10 чугунных радиаторах помещается 50 литров воды. У чугунных радиаторов не так много рисок и ребер, наверное это ему и не нужно.

Если хотите красиво украсить свой чугунный радиатор, советую почитать ВОТ ЭТУ СТАТЬЮ.

НА сегодня у меня все, читайте наш ремонтный блог.

Сколько литров воды в чугунной батарее

Хотя производители радиаторов из стали, алюминия и биметалла говорят, что чугунные аналоги уже отжили свое, это не так. Действительно, уже 160 лет прошло с того дня, как впервые были установлены обогреватели из этого металла, и в свое время они совершили настоящий прорыв в снабжении домов теплом.

В настоящий период старые советские батареи вряд ли кому-то симпатичны, но вот их современные аналоги стали совершенно другими. Начиная от внешнего вида и заканчивая тем, сколько воды в одной секции чугунной батареи, все поменялось в этих «старожилах» отопительных систем.

Батареи из чугуна старого и нового образца

Чугунные ребристые радиаторы продолжают работать во многих квартирах и учреждениях, построенных во времена Советского Союза. Такой длительный срок службы обусловлен их техническими характеристиками. В былые времена существовало два типа чугунных батарей:

  • Классические – это хорошо знакомые всем «гармошки». Объем воды в чугунной батарее этого типа составлял 1.5 литра. При ее весе в пустом состоянии 7.1 кг, он мгновенно увеличивался до 8.6 кг после заполнения теплоносителем. Как правило, одна секция батареи обладала тепловой мощью 170 Вт, а для обогрева комнаты площадью 20 м2 требовалось 11-12 элементов, что в совокупности без теплоносителя весило 85 кг, а в заполненном виде – 103 кг.
  • Винтажные модели встречались нечасто, смотрелись презентабельно, но их вес был еще больше – 12-14 кг без теплоносителя. Объем секции чугунного радиатора винтажного типа так же составлял 1.5 л, но тепловая мощь была значительно меньше – всего 150-156 Вт.

Это были по-настоящему тяжелые радиаторы, которые требовалось регулярно подкрашивать, а острые углы их ребер представляли опасность для детей.

У современных батарей из чугуна параметры в корне отличаются от старых «монстров»:

  • Средний вес одной секции составляет 4 кг, что в два раза меньше советских обогревателей.
  • Объем воды в чугунном радиаторе нового поколения равен 0.8 литра.
  • Уровень теплоотдачи одной секции составляет 140 Вт, что меньше, чем в батареях старого образца. Для нагрева помещения площадью 20 м2 потребуется уже 14 элементов, но их вес вместе с водой не превышает 60 кг.

Если требуется установка чугунных радиаторов, состоящих из 12 и более секций, то целесообразней разделить их на два устройства. Это увеличит КПД конструкции, так как теплоноситель быстрее будет проходить по системе. Кроме того, для их монтажа не потребуются дополнительные фиксаторы.

Современная жизнь батарей из чугуна: новые плюсы, старые минусы

Как и другие виды обогревателей, представленных в настоящее время на рынках, чугунные конструкции обладают набором как положительных, так и отрицательных качеств. К плюсам относятся:

  • Этот вид металла не подвержен коррозии даже при полном сливе воды из системы. Их можно устанавливать в дома, где теплоноситель не отличается чистотой и равномерным уровнем Ph.
  • Продолжительность эксплуатации этих устройств равняется 35-ти годам и более.
  • Объем одной секции чугунной батареи составляет всего 0.8 л, что увеличивает скорость нагрева теплоносителя, а значит, уменьшает уровень энергозатрат. Это, в свою очередь, приводит к экономии средств при их эксплуатации.
  • Как и радиаторы старого образца, они стоят дешевле других видов отопительных устройств.
  • Теплоотдача с учетом объема чугунного радиатора отопления достаточно высока, чтобы эффективно обогревать квартиру.
  • Этот вид отопительных приборов не требует особого ухода за собой. Иногда следует протирать пыль, в остальном новые чугунные обогреватели так же просты в обслуживании, как, например, стальные или алюминиевые секционные модели.
  • В случае отключения системы, чугунные батареи остывают достаточно долго, чтобы в квартире держалось тепло. Это одно из свойств этого металла.

Если говорить о минусах этих устройств, то они остались прежние:

  • Чугун все такой же хрупкий металл, который плохо переносит даже незначительные удары. При перевозке особое внимание нужно уделять защите чугунных батарей от падений. Как правило, большие повреждения не возникают при слабых внешних ударах по корпусу, но микротрещины вполне могут появиться. В процессе эксплуатации они становятся больше, пока герметизация не будет полностью нарушена.
  • Даже при том, что объем секции чугунного радиатора небольшой, их вес остается достаточно тяжелым на фоне аналогов из других металлов.

В настоящее время на рынке представлены новые виды чугунных батарей, стильный вид которых подходит для любого интерьера. В том случае, если дизайн требует установки радиаторов в старинном стиле, то винтажные модели так же можно найти в строймагазинах.

Производительность чугунной батареи

Потребитель при вопросе, какой радиатор отопления установить в квартире или доме, прежде всего, обращает внимание на тепловую мощь изделия. Качество тепла и экономия расходов на отопление – это самые насущные проблемы, которые решают сегодня люди в условиях постоянно увеличивающихся коммунальных тарифов.

Чтобы узнать, какова производительность батареи, следует внимательно изучить параметры, указанные в ее техпаспорте. Основными показателями являются:

  • Рабочее давление. Для чугунных батарей оно составляет 9-12 атмосфер.
  • Тепловая мощность одной секции. Она может колебаться от 108 до 160 Вт.
  • Объем чугунной батареи (1 секция) – средний показатель 0.8 л.
  • Площадь, которую обогревает один элемент, составляет от 0.66 м2 до 1.45 м2 в зависимости от модели и производителя.

Зная сколько литров в одной секции чугунного радиатора, и сколько Вт она вырабатывает, можно рассчитать необходимое количество элементов для каждого помещения в отдельности.

Объем чугунных радиаторов и их размеры

Как и в других отопительных устройствах, у батарей нового образца из чугуна есть свои стандарты размеров. Они зависят от маркировки изделия, например:

  • Батарея МС-140 имеет объем одной секции от 1.1-1.4 литра при высоте от 388 мм до 588 мм, ширине 60-63 мм и глубине 140 мм. Это одна из самых тяжелых моделей, вес одного элемента которой составляет 5.7 кг.
  • Модель ЧМ-1, напротив, самая «экономная». Количество воды в чугунной батареи этой марки не превышает 0.9 литра при высоте 370 мм – 570 мм, ширине 80 мм и глубине 70 мм. Вес ее колеблется от 3.3 кг до 4.8 кг.

В настоящее время модельный ряд чугунных радиаторов состоит из четырех видов, отличающихся по размерам и объему одной секции. Зная параметры каждого из них, можно подобрать оптимальный вариант для квартиры или частного дома.

В заключение можно сказать, что какие бы продвинутые отопительные устройства не появились в последнее время на рынке теплового оборудования, чугунные батареи по-прежнему пользуются спросом. «Виновниками» такой популярности являются их низкая стоимость, устойчивость к коррозии, долгий срок службы и стильный внешний вид. То, что они тяжелее конструкций из других металлов, не играет большой роли, если стены достаточно крепкие, чтобы принять на себя такой вес.

Сколько литров воды в 7-секционной чугунной батарее?

Несмотря на то, что чугунные батареи становятся менее популярными, во многих домах они по прежнему используются.

Рассчитывая теплоотдачу такого радиатора, важным показателем является объем воды в чугунной батарее в целом и вместимость воды в 1 секции такой батареи.

В чугунных батареях старого образца МС-140 вместимость воды в 1 секции равняется 1,45 литрам. Поэтому не сложно рассчитать, что семисекционная батарея обладает вместимостью 10,15 литров (10•1,45). Вместимость такой семисекционной батарея равна 10 литрам 150 миллилитрам воды.

Такой расчет будет верным для батареи модели МС-140.

Если взять в расчет другую батарею, к примеру ЧМ1, то у неё 1 секция вмещает до 0.9 литров. Тогда 7•0.9=6,3 литра. Вместимость такой семисекционной батарея равна 6 литрам 300 миллилитрам воды.

Производителей чугунных радиаторов довольно много, но каждый из них в технических характеристиках к изделию указывает не только тепловую мощность отдельной секции, но и объём теплоносителя.

Если речь идёт о «классике» Советские чугунные радиаторы, то в одной секции 1,5-ь литров теплоносителя (вода, антифриз), далее математика:

1,5 х 7 = 10,5 й литров в семи секциях.

Важно учитывать не только форму секции чугунного радиатора, но и его (радиатора) высоту, это тоже влияет на объём жидкости в одной секции.

Если говорить ориентировочно о всех современных чугунных батареях, то в среднем в одной секции 0,8-ь литров теплоносителя, значит в семи секциях 0,8 х 7 = 5,6-ь литров.

Уровень теплоотдачи у современных чугунных радиаторов выше (лучше), если сравнивать с Советскими образцами.

Плюс чем меньше теплоносителя, тем быстрее прогревается батарея в целом, да и уровень энергозатрат снижается и заметно.

Существует много причин, из-за которых вам может потребоваться узнать объем воды в радиаторе отопления. Самый простой способ – посмотреть в спецификации, инструкции или другой документации к изделию. Но что делать если ее нет?

Из этой статьи вы узнаете, сколько литров воды в одной секции радиатора отопления в зависимости от его модели и габаритов. Также мы расскажем, как рассчитать этот показатель для нестандартных моделей.

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

Чугунные батареи отличаются по высоте секций, глубине, мощности и весу. Например, у модели МС 140-500 высота 50 мм, а глубина – 140 мм. В основном на объем воды в чугунной секции радиатора влияет его высота.

Наиболее распространенной остается серия МС. В зависимости от производителя объем теплоносителя может меняться, поэтому есть небольшой разброс.

Объем одной секции марки МС (в литрах)

  • МС 140-300 – 0,8-1,3;
  • МС 140-500 – 1,3-1,8;
  • МС-140 – 1,1-1,4;
  • МС 90-500 – 0,9-1,2;
  • МС 100-500 – 0,9-1,2;
  • МС 110-500 – 1-1,4.

Большой популярностью пользуются чугунные батареи серии ЧМ. Маркировка модели указывает на количество каналов, высоту и глубину секции. Например, ЧМ2-100-300 имеет высоту 300 мм, глубину 100 мм, а вода в ней циркулирует по двум каналам.

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

  • ЧМ1-70-300 – 0,66;
  • ЧМ1-70-500 – 0,9;
  • ЧМ2-100-300 – 0,7;
  • ЧМ2-100-500 – 0,95;
  • ЧМ3-120-300 – 0,95;
  • ЧМ3-120-500 – 1,38.

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

Существуют десятки производителей алюминиевых батарей отопления, изделия каждого из них отличаются конструкцией и размерами внутренних каналов. Поэтому можно только приблизительно сказать, сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора.

Основное отличие моделей в высоте, поэтому приводим список наиболее распространенных размеров (данные указаны в литрах):

  • 350 мм – 0,2-0,3;
  • 500 мм – 0,35-0,45;
  • 600 мм – 0,4-0,5;
  • 900 мм – 0,6-0,8;
  • 1200 мм – 0,8-1.

Для нестандартных размеров можно использовать формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.8

Результат будет примерным, но, если под рукой нет спецификации к оборудованию, можно пользоваться полученным значением. Так вы сможете определить сколько воды в одном ребре алюминиевой батареи с погрешностью не более 20%.

Отметим, чтот емкость алюминиевого радиатора отопления со временем может уменьшаться за счет появления коррозии. Она образуется из-за воды с плохими показателями щелочности или кислотности. Также объем жидкости в алюминиевом радиаторе может быть уменьшен из-за заиливания.

Объем воды в радиаторе отопления – алюминиевом, чугунном, биметаллическом

Существует много причин, из-за которых вам может потребоваться узнать объем воды в радиаторе отопления. Самый простой способ – посмотреть в спецификации, инструкции или другой документации к изделию. Но что делать если ее нет?

Из этой статьи вы узнаете, сколько литров воды в одной секции радиатора отопления в зависимости от его модели и габаритов. Также мы расскажем, как рассчитать этот показатель для нестандартных моделей.

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

Чугунные батареи отличаются по высоте секций, глубине, мощности и весу. Например, у модели МС 140-500 высота 50 мм, а глубина – 140 мм. В основном на объем воды в чугунной секции радиатора влияет его высота.

Наиболее распространенной остается серия МС. В зависимости от производителя объем теплоносителя может меняться, поэтому есть небольшой разброс.

Объем одной секции марки МС (в литрах)

  • МС 140-300 – 0,8-1,3;
  • МС 140-500 – 1,3-1,8;
  • МС-140 – 1,1-1,4;
  • МС 90-500 – 0,9-1,2;
  • МС 100-500 – 0,9-1,2;
  • МС 110-500 – 1-1,4.

Большой популярностью пользуются чугунные батареи серии ЧМ. Маркировка модели указывает на количество каналов, высоту и глубину секции. Например, ЧМ2-100-300 имеет высоту 300 мм, глубину 100 мм, а вода в ней циркулирует по двум каналам.

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

  • ЧМ1-70-300 – 0,66;
  • ЧМ1-70-500 – 0,9;
  • ЧМ2-100-300 – 0,7;
  • ЧМ2-100-500 – 0,95;
  • ЧМ3-120-300 – 0,95;
  • ЧМ3-120-500 – 1,38.

Совет

Приведенные ниже данные соотносятся с характеристиками других производителей. Чтобы не рисковать можно использовать их, добавив 20-процентный запас прочности.

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

Существуют десятки производителей алюминиевых батарей отопления, изделия каждого из них отличаются конструкцией и размерами внутренних каналов. Поэтому можно только приблизительно сказать, сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора.

Основное отличие моделей в высоте, поэтому приводим список наиболее распространенных размеров (данные указаны в литрах):

  • 350 мм – 0,2-0,3;
  • 500 мм – 0,35-0,45;
  • 600 мм – 0,4-0,5;
  • 900 мм – 0,6-0,8;
  • 1200 мм – 0,8-1.

Для нестандартных размеров можно использовать формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.8

Результат будет примерным, но, если под рукой нет спецификации к оборудованию, можно пользоваться полученным значением. Так вы сможете определить сколько воды в одном ребре алюминиевой батареи с погрешностью не более 20%.

Отметим, что емкость алюминиевого радиатора отопления со временем может уменьшаться за счет появления коррозии. Она образуется из-за воды с плохими показателями щелочности или кислотности. Также объем жидкости в алюминиевом радиаторе может быть уменьшен из-за заиливания.

Сколько воды в одной секции биметаллического радиатора

Как и в случае с алюминиевыми, существует много вариантов производителей и марок биметаллических батарей отопления. Точно так же отличается их строение, внешний вид, диаметры каналов.

Объем воды в биметаллическом радиаторе зависит от его высоты и составляет (в литрах):

  • 35 см – 0,1-0,15;
  • 50 см – 0,2-0,3;
  • 60 см – 0,25-0,35;
  • 90 см – 0,3-0,5;
  • 120 см – 0,4-0,6.

Чтобы подсчитать объем секции биметаллического радиатора нестандартной высоты используйте формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.35

Так вы получите ориентировочное значение, которое может колебаться в пределах 20%.

Объем воды в радиаторе отопления таблица

Тип радиатораВысота (мм) / модельМинимальный объем секции (л)Максимальный объем секции (л)
Алюминиевый3500,20,3
5000,350,45
6000,40,5
9000,60,8
12000,81
Биметаллический3500,10,15
5000,20,3
6000,250,35
9000,30,5
12000,40,6
ЧугунныйМС 140-3000,81,3
МС 140-5001,31,8
МС-1401,11,4
МС 90-5000,91,2
МС 100-5000,90,2
МС 110-50011,4

Надеемся, что смогли помочь вам определиться с объемом воды в одной секции батареи. Напомним: если вы собираетесь производить какие-либо манипуляции с отопительной системой, лучше не рисковать.

При работе с нестандартными моделями рассчитывайте их объем с небольшим запасом в 10-20%. Это не усложнит задачу, но поможет избежать неприятностей. Не забудьте поделиться статьей с друзьями!

Чугунные радиаторы — технические характеристики отопительных приборов + Видео

Казалось бы, пришло время сдавать свои позиции чугунным радиаторам, придуманным еще в 1857 году изобретательным Францем Сан-Галли. Те, кто производит биметаллические или алюминиевые изделия, в этом твердо уверены. Мол, чугун катастрофически устарел – пора ему в утиль. Что ж, проверим и рассмотрим в данном материале чугунные радиаторы – технические характеристики которых сравним с аналогичными показателями батарей, сделанных из более современных материалов.

О конструкции и видах чугунных радиаторов

Каждый радиатор, подобно конструктору, составляется из нескольких одинаковых секций. Их льют в заводских условиях из серого сорта чугуна. Каналы, по которым протекает горячая вода, могут иметь круглую либо эллипсовидную форму. На этапе сборки секции соединяются одна с другой с помощью ниппелей, а места стыка дополнительно герметизируются. Для этого берут термостойкие резиновые или паронитовые прокладки.

По количеству каналов одной секции они могут быть:

  • одноканальные;
  • двухканальные.

Радиаторы из чугуна могут иметь различную ширину (которая зависит от количества секций) и высоту. Ширина радиатора зависит от объема обогреваемого помещения, количества окон в нем, толщины наружных стен. Ведь чем больше секций используется, тем больше тепла отдаст радиатор. Что касается высоты, то она может колебаться от 35 сантиметров до полутора метров. Не забудем взглянуть и на такой показатель, как глубина радиатора. Ведь от нее зависит, как впишутся в дизайн комнаты эти чугунные изделия. Глубина может иметь значение и от 50 до 140 сантиметров и более.

Для монтажа понадобятся специальные прочные кронштейны, которые надо надежно закрепить на стене. Ведь обычно тяжелые батареи подвешивают под оконным проемом на эти кронштейны, располагая их так, чтобы батарея от стенки отступала на некоторое расстояние. Впрочем, сейчас появились новые модели напольного типа, у которых в комплекте прилагаются ножки.

Читайте также:

Положительные характеристики чугунных радиаторов

Им подходит любой теплоноситель

Пока техническая горячая вода добирается из котельной до батареи, качество ее лучше не становится. Она, впрочем, и изначально не была идеальной, а потом, следуя по трубопроводам, захватывает с собой изрядное количество примесей. Так что в наши квартиры поступает уже некая жидкость, достаточно агрессивная в химическом отношении. Эта самая агрессивная вода (если конкретнее, то в ней много щелочей) несет с собой вдобавок и кучу маленьких песчинок, действующих подобно абразивам.

И начинает она активно разъедать батареи из стали, например. А песчинки, словно наждак, протирают их тонкие стенки. А чугунну всё это нипочем – ведь он химически пассивен, а стенки у радиаторов из этого металла весьма толстые. И летом, когда из системы сольют воду, чугунная батарея не проржавеет изнутри.

Максимальное рабочее давление

Рабочее давление чугунных радиаторов составляет от 9 атмосфер и более в зависимости от производителя и модели. Они хорошо переносят гидроудары и поэтому часто используются в системах централизованного отопления.

Долговечность

Если время от времени промывать батареи из чугуна, а также по мере необходимости заменять межсекционные прокладки, то они ответят на такой уход благодарно. Лет пятьдесят смогут проработать, исправно нагревая ваши комнаты. Кстати, в Санкт-Петербурге до сих пор живы ретро-батареи из чугуна, отливали которые еще на первых заводах. Сто лет с лишним прошло, как-никак.

Невысокая цена

Если сравнивать цену чугунных батарей со стоимостью ставших модными в последнее время биметаллических изделий, то по бюджету чугун окажется намного выгоднее. А если предстоит покупать радиаторы не для одной комнаты, а для нескольких, то экономия окажется весьма и весьма внушительной.

О минусах чугунных батарей, зачастую превращающихся в плюсы

Долгое нагревание

Поборники новых алюминиевых и стальных батарей ругают чугун за его тепловую инерционность. Да, это так. «Раскочегаривается» чугунный радиатор довольно долго – это тебе не тоненький стальной корпус. Когда предстоит нагреть в начале холодов промерзший дом, это вызывает раздражение. Зато ведь и стынет толстая чугунная батарея тоже долго. Представьте – за окном мороз, а отопление внезапно отключили. Алюминиевые, стальные и биметаллические изделия сразу же станут холодными. А возле старого доброго чугуна можно будет еще погреться некоторое время.

Медленная отдача тепла в комнату

Сравним теплоотдачу, которая присуща одной секции чугунной батареи (это в среднем 110 ватт) и аналогичный показатель радиаторов из алюминия из стали. Выяснится, что последние, имея такие же габариты, и горячей воды меньше требуют, и тепла в полтора раза больше отдают. Однако конвекционно-воздушный способ обогрева у алюминия и биметалла, где греется только сердечник, а не кожух, проигрывает лучевому способу у стали и чугуна. У последних тепловые лучи не только воздушные массы нагревают, но и до предметов в комнате дотягиваются. В результате предметы также начинают излучать тепло, и комната прогревается качественнее и эффективнее.

Они тяжелые

Неуклюжую и увесистую чугунную батарею не каждый сможет поднять в одиночку – ведь только одна секция весит в среднем 5-6 килограммов. Но ведь мало кто из хозяев квартир и домов таскает эти батареи – обычно для их установки и снятия приглашаются сантехника. Вот им-то и не люб чугун. И еще надо заметить, что большой вес эти радиаторы имеют из-за толстых стенок, благодаря которым долго удерживают тепло и служат не меньше пятидесяти лет.

Они «кушают» много теплоносителя

Ну да, в чугунную секцию в среднем заливается 0,9 литра горячей воды, а в алюминиевую – всего 0,4 литра. Заметим, что при этом и габаритные размеры у этих двух видов батарей отличаются – алюминиевые гораздо меньше.

Они некрасивые

Стандартные радиаторы из чугуна, которые повсеместно ставили в советское время, то они, конечно, красотой не блещут. Грели-то они хорошо, вот только хотелось их спрятать с глаз долой.

Вот и закрывали их хозяева квартир всякими ширмочками и экранами, отнимающими тепло.

Сегодня же появились эстетичные художественные литьевые изделия из чугуна. На их поверхности имеются узоры в самых разных стилях. Стоят такие батареи (немецкие, английские, турецкие, французские, китайские) дорого, но выглядят просто роскошно. Отечественные радиаторы, конечно, не столь красивые, зато дешевые. Но всё равно их дизайн вполне привлекателен, а плоская поверхность выглядит аккуратно.

Художественные литые радиаторы в ретро стиле.

Характеристики чугунных радиаторов различных производителей и моделей

В советские времена заводов по выпуску чугунных радиаторов было не счесть – ведь альтернативы не было. Вот, к примеру, лишь несколько их видов: НМ-140, НМ-150, Минск-110, Р-90, РКШ. Почти все они уже не производятся. Долго живет, пожалуй, лишь одна испытанная модель – МС-140, классическая и добротная.

Новые модели выглядят посимпатичнее, вот, например, Мс-110 завода Сантехлит имеет небольшую глубину (всего 11 сантиметров) и хорошо помещается под узенькими пластиковыми подоконниками.

Радиатор МС — 110.

В Чебоксарах делают радиаторы ЧМ с одним, двумя и тремя каналами. Их наружная сторона плоская, что смотрится вполне эстетично, да и пыль вытирать легче.

Модели радиаторов ЧМ.

В Минске выпускают красивые двухканальные радиаторы, всего около 10 моделей.

Примером может служить радиаторы 2К60П, 2К60ПП, 2КП100-90-500, 2К60П-300.

Секционные батареи из чугуна и из-за границы к нам привозят. Зарубежные изделия более гладкие как снаружи, так и внутри, поэтому теплоотдача у них выше. Отметим китайскую фирму Kоnner (особенно хороши модели «Хит», «Модерн» и «Форт»).

Радиаторы фирмы Konner, модель Модер.

Чешский завод Viadrus, турецкая фирма DemirDöküm и испанский концерн Roca также делают хорошие радиаторы. Европейские изготовители делают весьма изящные батареи с чугунным литьевым узором. Правда, стоят такие радиаторы на порядок дороже, чем отечественные.

Таблица. Сравнительные характеристики чугунных радиаторов отопления наиболее распространенных производителей и моделей






Марка и модельРазмеры секции, В/Ш/ГРабочее давление, атмТепловая мощность, кВтПлощадь
прогрева 1 секцией, м2
Объем воды в секции, лВес секции, кг
МС-140от 388 до 588/93/1409от 0,12 до 0,160,244от 1,11 до 1,45от 5,7 до 7,1
ЧМ1от 370 до 570/80/709от 0,075 до 0,11от 0,103 до 0,165от 0,66 до 0,9от 3,3 до 4,8
ЧМ2от 372 до 572/80/1009от 0,1009 до 0,1423от 0,148 до 0,207от 0,7 до 0,95от 4,5 до 6,3
ЧМ3от 370 до 570/90/1209от 0,1083 до 0,1568от 0,155 до 0,246от 0,95 до 1,38от 4,8 до 7
Konner Модерн565/60/8012от 012 до 0,15от 0,66 до 0,96от 3,5 до 4,75

Мы привели основные технические характеристики чугунных радиаторов отопления, наиболее часто востребованных. Думается, они помогли вам составить общую картину.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сколько весит одна секция чугунной батареи старого образца

Чугунная батарея считается одним из самых выгодных устройств для отопления дома, ведь кроме отличной теплопередачи, она радует высокой стойкостью к коррозии, длительным сроком службы (50 лет и старше) и нетребовательностью к качеству носителя тепла. Во время создания отопительной нужно учитывать ее вес.

Этот показатель позволяет:

  • подобрать оптимальное крепление;
  • выбрать нужный вид батареи в зависимости от конструктивных особенностей дома.

Классические батареи

К ним относят батарею МС 140. Она имеет несколько модификаций, но одна секция весит 7,12 кг. Она рассчитана на 1,5 л воды. Поэтому общая масса одного сектора батареи составляет 8,62 кг. Именно эту цифру нужно учитывать при расчете массы, которую должно выдерживать крепление. Если брать во внимание только вес самой батареи, то крепление, получив дополнительное давление от массы воды, может не выдержать.

Чтобы отопить комнату площадью 20 м², нужно установить батарею с 12 секциями. Вес пустого устройства отопления будет составлять 85,4 кг, а радиатора с водой – 103,4 кг.

Такая батарея должна устанавливаться на крепление, зафиксированное в стене. Стена должна выдержать дополнительную нагрузку в почти 104 кг. Если стену построили из кирпича или бетона, то такой чугунный радиатор можно спокойно вешать на стену.

Если дом построен из пенобетона, газобетона или SIP-панелей, наполненных пенопластом, то классическое подвешивание на такие стены 100-килограммовой конструкции – плохая идея.

Классический способ установки предусматривает фиксацию на стене горизонтальных кронштейнов с крючками на конце. На последние вешают батарею. Стены из пористых материалов или SIP-панелей не выдержат большое давление, и радиатор упадет на пол.

Выход в такой ситуации есть:

  1. Нужно использовать специальное крепление, которое следует фиксировать во многих точках.
  2. Нужно устанавливать чугунные батареи современных модификаций. Они легче и эффективнее в плане обмена тепла.
  3. Выбирать модели с возможностью установки на пол.

Современные варианты радиаторов из чугуна

Они состоят из более легких секторов. Один из чешских производителей предлагает радиатор, одна секция которого весит 3,8 кг. При этом в ней может поместиться 0,8 литра воды. В результате общая масса сектора равняется 4,6 кг.

Для отопления вышеупомянутой комнаты нужно взять радиатор с 14 секциями. Он будет весить 64,4 кг. Эта цифра включает массу чугуна и воды.

Такой радиатор все еще будет тяжелым для стен из пористого материала, однако если его разбить на две части и разместить их на разных стенах, то о необходимости в дополнительных креплениях можно забыть.

Отечественные производители предлагают радиаторы с более легким сектором. Его характеристики таковы:

  1. Вес – 3,3 кг
  2. Объем – 0,6 л.
  3. Общий вес с водой – 3,9 кг.

Однако они имеют худшую теплоотдачу. В результате для отопления помещения  площадью 20 м² нужно брать 22 секции. Масса радиатора будет составлять 85,8 кг. Такой вес для современных домов из пеноблоков не совсем подходит. Ситуацию могут спасти радиаторы с ножками. Ножки имеют только первая и последняя секции.

Алгоритм расчета веса радиатора

Производители предлагают много модификаций чугунных радиаторов. Поэтому, чтобы знать, сколько весит чугунная батарея, нужно выполнить действия:

  1. Узнать вес самой секции.
  2. Добавить вес воды, которая может поместиться в секции.
  3. Проанализировать теплоотдачу и определить нужное количество секций.
  4. Умножить количество секций на общую массу одного сектора.

Очистка чугуна электролизом

Очистка чугуна электролизом

Среди множества реставрационных инструментов, доступных для коллекционеров старинной чугунной посуды, пожалуй, самым полезным из всех является очистка электролизом. Хотя установка и установка требует немного больше работы и затрат, чем другие методы, правильно спроектированный и реализованный резервуар для электролиза может удалить как ржавчину, так и наросты в относительно короткие сроки.

Термин «электролиз» происходит от двух греческих слов и по сути означает «разрушать с помощью электричества».Некоторые могут вспомнить эксперименты в школьном классе по естествознанию, в которых было продемонстрировано, что электролиз расщепляет воду на молекулярные компоненты водорода и кислорода. Но электролитическая ячейка также может воздействовать на электроды, к которым прикреплен источник напряжения, либо добавляя материал, удаляя материал, либо и то, и другое. Этот процесс в условиях высокого напряжения и температуры является основой для нанесения гальванических покрытий, например, декоративного хрома на детали автомобилей.

Для наших целей очистка электролизом работает как хромирование в обратном направлении.Подключив положительный и отрицательный провода в противоположность процессу покрытия, вы удалите грязь и ржавчину.

Наиболее распространенная установка для резервуара для очистки электролизного железа включает в себя пластиковый контейнер для хранения или что-то подобное, достаточно прочный, чтобы вмещать восемь или более галлонов воды, и автомобильное зарядное устройство. Вам понадобится кусок металла, будь то железо или сталь, который будет служить «жертвенным анодом», к которому электрический ток будет течь от очищаемого предмета.

Вам также понадобится превратить воду в резервуаре в так называемый электролит, сделав его более проводящим, чтобы ток мог легче проходить через него. Для этого мы используем соду Arm & Hammer Super Cleaning Soda ™ (не пищевую соду), доступную в разделе добавок для стирки (желтая коробка среднего размера), из расчета 1-2 столовые ложки на галлон воды. Стиральная сода — это в основном карбонат натрия, а пищевая сода — это бикарбонат натрия. Некоторые люди используют кондиционер для воды в бассейне под названием pH +, который состоит из карбоната натрия.Некоторые продвинутые любители используют гидроксид натрия, также известный как щелок, для получения электролита / очищающего раствора двойного действия, но для большинства подойдет более простая и менее опасная сода для стирки.

галлонов воды Стиральная сода
5 5-10 т. 1/3 — 2/3 C.
10 10-20 т. 2/3 — 1-1 / 3 кл.
15 15-30 т. 1-2 кл.
20 20-40 т. 1-1 / 3 — 2-2 / 3 К.
25 25-50 Т. 1-2 / 3 — 3-1 / 3 К.

Чтобы правильно подключить источник напряжения, вам просто нужно помнить, что черный провод K (отрицательный) идет на провод K . Кроме того, зарядное устройство, которое вы используете, должно быть ручным или иметь ручной режим зарядки. Автоматическое зарядное устройство будет рассматривать емкость для электролиза как заряженную батарею и отключиться.

Если у вас уже есть полностью автоматическое зарядное устройство и вы не хотите покупать зарядное устройство с ручным управлением, есть обходной путь, хотя он требует использования автомобильного аккумулятора на 12 В.Подключив автоматическое зарядное устройство к аккумулятору, как будто для его зарядки, вы можете затем использовать соединительные кабели от аккумулятора к вашей установке для электролиза. Ток, хранящийся в батарее, будет течь к сковороде и жертвенному металлу, а зарядное устройство с радостью подаст ток на разряженную батарею. При использовании этой установки требуется повышенная осторожность, так как вы должны внимательно следить за правильным поддержанием положительного и отрицательного контактов между зарядным устройством и аккумулятором. Вы также должны убедиться, что положительный и отрицательный выводы аккумулятора не соприкасаются напрямую.Кроме того, клеммы и зажимы могут нагреваться.

Я использую переключаемое ручное зарядное устройство Die Hard ™ на 2 ампер / 10 ампер от Sears. Насколько я понимаю, в Sam’s Club есть недорогие ручные зарядные устройства. Я кладу кусок дерева 2×2 на верх моего контейнера и подвешиваю сковороды в воде с помощью проволочной вешалки, прикрепляя черный соединитель к незатопленному концу ручки сковороды. Другой, красный соединитель, идет к куску стального листового металла шкафа кондиционера, который я получаю от специалиста по ОВК, у которого часто остаются панели из нового неокрашенного металла, оставшиеся от его установок.

Другие варианты дешевых анодов включают арматуру или бывшие в употреблении лезвия газонокосилок. Еще одна недорогая альтернатива — большие стальные банки, такие как банки для фруктовых соков, со снятыми верхом и дном, обрезанными по бокам и приплюснутыми. Аноды с большей площадью поверхности, как правило, являются наиболее эффективными.

Для достижения наилучших результатов убедитесь, что разъемы имеют хороший электрический контакт как с очищаемой деталью, так и с жертвенным металлом. Используйте проволочную щетку или скребок из нержавеющей стали, чтобы удалить часть ржавчины и / или грязи с того места на вашей детали, к которому вы будете прикреплять разъем зарядного устройства.В долгосрочной перспективе, чтобы защитить ваши зажимы от коррозионной влаги или воздействия электролитического процесса, вы можете не подключать зажимы зарядного устройства непосредственно к детали, вместо этого прикрепляя их к металлическому кронштейну или проводу, на котором подвешена деталь. Достаточный ток должен по-прежнему протекать, если все точки крепления относительно чистые, неизолированные. Плохие соединения вызывают повышенное электрическое сопротивление и чрезмерный нагрев. Чистые соединения металл-металл обеспечат наиболее эффективную очистку и наименьшее повреждение проводов зарядного устройства с течением времени.Зажимы зарядного устройства заметно нагреваются во время использования, что свидетельствует о плохом контакте.

Также не поддавайтесь соблазну добавить больше стиральной соды, чем рекомендуется; это может вызвать чрезмерный ток и проблемы с перегревом, что может вызвать отключение зарядного устройства или оплавление изоляции проводов кабеля. Вы узнаете, что у вас есть хороший ток, когда вы увидите туман из мелких пузырьков, формирующийся вокруг детали, а амперметр вашего зарядного устройства показывает в верхней части шкалы.

В процессе электролиза красная ржавчина (оксид железа) преобразуется в оксид железа, иногда называемый черной ржавчиной.Этот процесс также покрывает и гниет «жертвенный» кусок металла с течением времени, поэтому его нужно время от времени очищать или переворачивать так, чтобы чистая сторона была обращена к очищаемой детали и, в конечном итоге, заменена.

Побочным продуктом электролитического процесса является образование потенциально воспламеняющегося газообразного водорода. Поэтому благоразумно обеспечить хорошую вентиляцию места вокруг установки или, что лучше, подумать о том, чтобы сделать это на открытом воздухе.

Электролиз — это в основном процесс, проводимый в зоне прямой видимости, что означает, что сторона детали, ближайшая к жертвенному металлу, в первую очередь становится чище.Если вы поместите что-то между куском и металлом, на куске останется «тень» грязи, где объект блокирует поток тока от куска. У некоторых людей есть металл с обеих сторон или окружающий элемент для более быстрого действия. Я просто время от времени переворачиваю изделие. Визуально скопившаяся грязь расслаивается, отслаивается или отслаивается, как старая краска. В некоторых местах он прилипает плотнее, и отрываться требуется больше времени. Красная ржавчина превратится в мелкий черный осадок, который легко стереть или очистить.Процесс закончен, когда металл становится серым и чистым. Некоторые более темные пятна могут остаться на пятнах, которые были особенно грубыми, но это нормально, с этим можно бороться.

Совет: если ржавчина находится только внутри, предметы большого формата, такие как котлы и котлы для мытья посуды, могут стать их собственными резервуарами для электролиза. Залейте водой и растворите необходимое количество стиральной соды. В качестве перекладины используйте кусок ПВХ-трубы или другого непроводящего материала размером 2х4 и повесьте на него кусок жертвенного металла.Присоедините отрицательный кабель ручного зарядного устройства к боковой стороне кастрюли, а положительный — к расходуемому аноду.

Сколько времени длится электролиз? До того, как я начал использовать щелок, очистка среднего предмета с помощью одного только электролиза могла занять пару сеансов, может быть, по 8 часов каждый. Если сначала смягчить вещи с помощью щелока, это сократится примерно до одного дневного сеанса продолжительностью в несколько часов. Подвешивание очищаемой детали как можно ближе, не касаясь жертвенного металла, также имеет тенденцию к ускорению процесса.

Две одинаково заржавевшие ложи №7 до и после электролиза:

Другие мысли

Читая об использовании электролиза для очистки чугуна, вы часто сталкиваетесь с некоторыми оговорками относительно выбора материалов для расходуемого анода.

Многие частые пользователи электролиза, недовольные постоянной необходимостью замены анода, обратились к нержавеющей стали, а некоторые даже зашли так далеко, что создали установку на 360 °, используя цилиндр из нержавеющей стали как контейнер, так и анод.Преимущество нержавеющей стали в том, что она не подвержена коррозии так же быстро, как другие типы стали или чугуна. Однако нет ничего необычного в том, чтобы увидеть комментарии о том, что использование нержавеющей стали в установке для электролиза создает опасный побочный продукт, называемый шестивалентным хромом. «Гексохром», как его называют в гальванической промышленности, действительно представляет собой проблему для тех, кто работает в этой отрасли, где при используемых температурах и напряжениях он может производиться, испаряться и выбрасываться в атмосферу. Однако при гораздо более низких напряжениях и температурах, обычно используемых для очистки чугуна, шестигранный хром не вызывает беспокойства.

Подобные предупреждения можно встретить в отношении использования оцинкованных металлов и возможности попадания цинка в электролит, где он может вступить в контакт с очищаемой деталью. Опять же, используемых напряжений не должно быть достаточно, чтобы вызывать беспокойство.

Однако правильная утилизация использованного электролита должна включать недопущение загрязнения почвы вблизи огородов. И, как и в любом процессе очистки, надлежащие протоколы должны включать в себя тщательное мытье и ополаскивание очищенного предмета перед началом любого режима приправы.

Чтобы полностью избежать вышеуказанных проблем, использование графита в качестве анода, по-видимому, вполне отвечает всем требованиям. Графит — это форма углерода, которая является электропроводной, но в то же время гораздо менее реактивна к электролитическому процессу, чем большинство металлов. Таким образом, единственное, что он может вернуть обратно в электролит или очищаемую деталь, — это простой углерод. Графит также имеет то преимущество, что он не покрывается оксидом железа, как это делают обычные металлические аноды.Поэтому для поддержания его работоспособности не требуется регулярная чистка. Рекомендуется хранить анод в сухом виде между сеансами очистки.

Хотя графит и не такой дешевый, как обычный листовой металл или железный лом, его можно получить, учитывая его ожидаемый срок службы, вполне разумно. Прутки, стержни или пластины из прессованного экструдированного графита доступны из различных источников. Поищите в Интернете ликвидационные продажи большого количества форм остаточного графита, избегая тех, в составе которых упоминаются другие материалы, такие как медь.

Важно отметить, что со временем любой анодный материал, используемый для очистки электролиза, испортится, и в конечном итоге его потребуется заменить.

Наконец, электролиз следует использовать только для чистки чугунных изделий без покрытия. Кусочки алюминия растворятся. Покрытие эмалированных чугунных изделий также может быть нарушено. Хромированные или никелированные железные детали могут или не могут быть подвергнуты неблагоприятному воздействию, в зависимости от того, начали ли участки покрытия уже отслаиваться или отслаиваться.

Как построить электролизный резервуар для восстановления чугуна

Одно из достоинств чугунной посуды — то, что она практически нерушима. За исключением того, что чугунную сковороду уронили на пол и сломали или сломали ручку, чугунная сковорода практически в любом состоянии может быть восстановлена ​​до состояния лучше, чем новое, с помощью некоторой работы.

Сколько работы? Совсем немного, если вы попытаетесь стереть ржавчину, и немного меньше, если вы воспользуетесь средством для чистки духовки и оставите сковороду на несколько дней в мешке для мусора.Но у кого есть время, чтобы стереть слой ржавчины, и кто захочет возиться с едкими химикатами, если вам это не нужно?

Изготовление и использование резервуара для электролиза (сокращенно E-tank) намного проще. Электронный бак очистит даже самую ржавую и самую запущенную сковороду за считанные дни, без каких-либо усилий с вашей стороны. Электронный бак использует электрический ток для переноса ржавчины со сковороды на жертвенный кусок металла, погруженный в воду. Электрический ток идет от зарядного устройства.Положительный зажим прижимается к жертвенному куску металла, а отрицательный зажим зажимается к куску чугуна, который вы пытаетесь восстановить. Ток протекает через воду, притягивая частицы ржавчины от отрицательно заряженного чугуна к положительно заряженному жертвенному металлу.

Список материалов, необходимых для постройки танка, прост. Вероятно, большинство из них уже лежит в гараже.

Вам понадобится:

  • Пластиковая сумка на 20-25 галлонов
  • Зарядное устройство на 12 В
  • Вода
  • Жертвенный кусок металла.Лучше всего подойдет нержавеющая сталь, но подойдет любой стальной или железный лом. Это может быть кусок углового железа, старая ступица тормоза, кусок листового металла или старый нож для газонокосилки, если он металлический. Чем больше площадь жертвенного металла, тем быстрее будет работать бак.
  • Карбонат натрия: Самый простой источник для этого — сода для стирки рук и молотка (не пищевая сода), которую можно найти в отделении стиральных порошков в вашем местном продуктовом магазине.
  • Строка
  • Зажим
  • Палка или отрезок трубы из ПВХ, проходящий через контейнер для подвешивания чугуна на веревке

Начать

Сначала несколько замечаний по технике безопасности.Само собой разумеется, что при работе с электричеством вокруг воды нужно соблюдать осторожность. Не кладите зарядное устройство над сумкой, чтобы его случайно не уронили в воду. Никогда не касайтесь воды, не отключив предварительно зарядное устройство.

Газ, выходящий из баллона, легко воспламеняется. Делайте это на открытом воздухе или в гараже с хорошей вентиляцией. Не ставьте танк рядом с контрольной лампой или другими возможными источниками возгорания.

  1. Наполните контейнер на 2/3 или около того водой, убедившись, что уровень воды достаточно глубок, чтобы погрузить чугун в воду.
  2. Добавьте 1/2 стакана стиральной соды на 5 галлонов воды. Это не критическое измерение. Просто подойди поближе. Хорошо перемешайте, чтобы раствориться.
  3. Поместите жертвенный металл в резервуар. Я предпочитаю оставлять угол над водой, чтобы зажимать зарядное устройство, но при желании его можно погрузить в воду. Я использую зажим, чтобы удерживать металл на одной стороне резервуара.
  4. Протяните палку или трубку из ПВХ поперек сумки и привяжите отрезок веревки к ее центру. Прикрепите ржавый горшок к веревке и дайте ему погрузиться в воду, при этом лишь небольшое количество металла будет выступать над уровнем воды.
  5. Прикрепите отрицательный зажим зарядного устройства к чугуну, который вы чистите, прямо над поверхностью воды. Прикрепите положительный зажим к жертвенному металлу.
  6. Установите для зарядного устройства ручной режим на 12 В. (Не используйте настройку быстрого запуска, если она есть в вашем зарядном устройстве; только стандартную настройку на 12 В).
  7. Подключите зарядное устройство и приступайте к своим повседневным делам. Через день или два, в зависимости от уровня ржавчины, ваша сковорода будет очищена и готова к приправке.Через некоторое время вы должны увидеть, как вокруг вашего чугуна начинают образовываться крошечные пузырьки пены. Пенистая ржавчина поднимется на поверхность через несколько часов.

Если вы похожи на меня, вам, вероятно, будет интересно узнать о прогрессе, и вы захотите время от времени проверять свой банк. Всегда не забывайте отключать зарядное устройство, прежде чем касаться воды. 12-вольтный ток не повредит вам, но вы не хотите рисковать, если зарядное устройство упадет в резервуар, пока вы соприкасаетесь с водой.

После того, как сковорода пропитается от 24 до 48 часов, выньте ее из резервуара и проверьте, расслоилась ли ржавчина до такой степени, что вы можете стереть ее пальцем. Если да, хорошо промойте мыльной водой. Если сковорода все еще выглядит и кажется ржавой, верните ее в резервуар еще на 24 часа или около того.

После мытья немедленно высушите сковороду (голая железная сковорода заржавеет, если вы не посмотрите на нее) и начните процесс приправы, используя этот метод или одну из новейших чугунных приправ на рынке, таких как Crisbeepuck, Buzzywax или Спрей для приправы Lodge.

Вода в резервуаре может выглядеть неприятно после одного-двух использований, но никогда не портится. Просто долейте воду, когда вам нужно, из-за потери испарения. Если вода доходит до того, что кажется слишком необычным для использования, просто слейте ее и начните заново.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Как чистить и приправлять чугунную посуду

Если доброжелательный гость оставит вашу кастрюлю сушиться на воздухе после мытья или несколько случайных капель воды или влаги в воздухе разыщут вашу заботливо ухоженную кастрюлю, ржавчина произойдет.Самый простой способ удалить ржавчину — аккуратно стереть ее шероховатой стороной сухой губки Scotch-Brite. При необходимости можно добавить немного воды и каплю средства для мытья посуды. Промойте сковороду, тщательно высушите, а затем снова приправьте.

Попробуйте ластик для ржавчины

Используйте ластик Lodge Rust Eraser для удаления большой площади ржавчины с чугунной сковороды. Фото: Майкл Салливан

Если на чугуне больше нескольких пятен ржавчины, ластик поможет удалить ржавчину с большой площади. Я протестировал два: Dalstrong Rust Eraser и Lodge Rust Eraser.Ластик Lodge, сделанный из резины и карбида кремния, стоит меньше, в моих тестах работал немного быстрее, и его не нужно было замачивать в воде перед использованием, как ластик Dalstrong.

Просто аккуратно потрите ластиком ржавчины ржавые пятна, чтобы удалить их. Но, по словам Кун Ванга, доцента кафедры материаловедения и инженерии Университета Альфреда, используйте ластик только от легкого до среднего давления, иначе он может вызвать микротрещины. Эти невидимые поверхностные трещины делают сковороду более восприимчивой к поломке в дальнейшем.

Удалив ржавчину, вымойте и тщательно просушите сковороду. Следуйте инструкциям, чтобы повторно заправить сковороду.

Если чугунная деталь полностью покрыта ржавчиной

Сильная ржавчина на чугунной сковороде. Фото: Майкл Салливан.

Чугунная сковорода, очищенная от ржавчины. Фото: Майкл Салливан

Чугунная сковорода с добавлением приправ. Фото: Майкл Салливан

Сильная ржавчина на чугунной сковороде. Фото: Майкл Салливан

Если вы случайно оставили свою кастрюлю в раковине на ночь, и она вся покрылась ржавчиной, или если вы взяли подержанную посуду, и она покрыта ржавчиной, не волнуйтесь.

Самый простой способ удалить большое количество ржавчины с чугуна — приготовить раствор из Bar Keepers Friend и пары столовых ложек воды в кастрюле и стереть ржавчину с помощью скруббера из нержавеющей стали. Рекомендуем надеть резиновые перчатки. Опять же, вымойте, высушите и снова приправьте сковороду.

Если сковорода покрыта толстым слоем ржавчины, которую трудно стереть вручную, вы можете удалить ее, погрузив сковороду в раствор уксуса и воды. Этот метод очень быстрый и эффективный, но Ван предупредил, что если слишком долго оставлять сковороду в растворе, то сковорода может ее повредить.Следите за сковородой и удалите ее, как только большая часть ржавчины исчезнет или когда ржавчина станет достаточно управляемой, чтобы ее можно было стереть.

Начните с наполнения емкости, достаточно большой, чтобы полностью залить сковороду равными частями дистиллированного белого уксуса и воды. Подойдет пластиковая корзина, но вы также можете использовать большую форму для запекания, в зависимости от ее размера. Если у вас есть ржавчина только на внутренней стороне сковороды, вы можете вместо этого залить ее раствором уксуса, а не погружать всю сковороду.

Добавьте чашу в раствор. В конце концов вы услышите, как раствор немного шипит, а это значит, что он творит чудеса. Через час проверьте сковороду, чтобы убедиться, что ржавчина в основном удалена или стала достаточно тонкой, чтобы ее можно было стереть. Если сковороде требуется больше времени, верните ее в раствор, пока большая часть ржавчины не исчезнет, ​​но не оставляйте ее погруженной более чем на 24 часа, иначе вы можете необратимо повредить сковороду.

Выньте поддон из раствора и немедленно промойте его проточной водой.Если появилась мгновенная ржавчина (тонкий слой ржавчины, который образуется, как только вы удалите чугун из уксусного раствора), не беспокойтесь.

Сделайте суспензию из Bar Keepers Friend и пары столовых ложек воды в кастрюле и сотрите оставшуюся ржавчину с помощью скруббера из нержавеющей стали.

Вымойте, высушите и снова приправьте кастрюлю.

Кремниевый анод — обзор

15.12 Моделирование термомеханических напряжений в материалах LIB

Механические напряжения ожидаются от расширения материалов во время работы LIB.

Занг и Чжао исследовали с помощью связанной механической модели сплошной диффузии влияние поверхностного натяжения, кривизны поверхности и ионной диффузии на упругие свойства литий-ионных интеркаляционных наноструктур (Zang, 2012). Считалось, что в процессе электрохимической диффузии поверхностное натяжение, ионная диффузия и распределение напряжений сильно зависят друг от друга. В модели связь между напряжением и ионной диффузией была выявлена ​​через изменение химического потенциала.В качестве примера применения модели авторы проанализировали распределение напряжений в кремниевом аноде LIB, где огромные изменения объема кремния в процессе зарядки и разрядки препятствовали ее применению.

Модель континуального LIB, включая математические описания переноса заряда в электродах (как положительных, так и отрицательных), сепараторе и токосъемнике, была предложена Пуркаястхой и МакМикингом (Purkayastha and McMeeking, 2012). Подмодель положительного электрода различает накапливающие частицы, а также области электролита и связующего.Транспорт каждого из компонентов, ионов лития и электронов, моделировался индивидуально в разных регионах. Транспорт в электролите моделировался с использованием теории переноса в концентрированных растворах, а электроны моделировались с помощью закона Ома. Для накапливающих частиц использовалась объединенная модель диффузии напряжений. Предполагалось, что частицы имеют цилиндрическую форму. Извлечение лития из частиц-аккумуляторов проводили по схеме гальваностатической зарядки с последующей потенциостатической зарядкой для полного истощения частиц.По мнению авторов, напряжение возникло из-за развития больших градиентов концентрации внутри частицы. Неравномерная скорость извлечения из частиц приводила к вариациям градиента концентрации внутри частиц, что впоследствии приводило к различным значениям напряжения. Неравномерная скорость экстракции вызвана транспортными свойствами, при этом ионная диффузия внутри электролита происходит намного медленнее, чем электронная проводимость в связующем.

Garcia et al. предложили модель, включающую механические эффекты, и изучили характеристики различных макетов наноструктурных электродов, используя теорию разбавленного раствора (Garcia, 2005; Garcia and Chiang, 2007).Golmon et al. представили подход конечных элементов для LIBs для изучения явлений электрохимико-механического взаимодействия на макро- и микромасштабах (Golmon et al., 2009). Их модель LIB состояла из анода из литиевой фольги, сепаратора и пористого катода, который включал твердые активные материалы и жидкий электролит. Авторы использовали модель для анализа кинетики поверхности и электрохимико-механических явлений в пределах одной сферической частицы активного материала. Методы гомогенизации связывают параметры в модели микрочастиц с параметрами макромасштабной модели, описывая перенос ионов лития, электрические потенциалы и механический отклик на основе теории пористых электродов.Таким образом, авторы рассчитали макро- и микромасштабный отклик модели LIB для нескольких механических граничных условий. По мнению авторов, нельзя игнорировать зависимость макро- и микромасштабных напряжений в батарее от механических граничных условий, поскольку они могут способствовать возникновению механизмов отказа в LIB.

В широкоформатных LIB для транспортных средств пространственное изменение температуры и электрического потенциала становится достаточно значительным, чтобы повлиять на производительность, срок службы и безопасность ячейки.Особый интерес представляет равномерность распределения температуры внутри и по всей батарее, так как это сильно влияет на срок службы. Проблема определения температурных распределений в аккумуляторных батареях вызывает интерес уже давно. Конструкция LIB со спиральной намоткой является наиболее коммерчески важной, но также и наиболее сложной для анализа. Электроды могут иметь различные покрытия, такие как одностороннее, двустороннее, асимметричное или с заплатами, а выступы могут увеличивать высоту электрода или выступать только от края, а количество выступов может варьироваться от одного до непрерывного.

Kim et al. представили общую модель LIB, представляющую несколько связанных вычислительных областей, чтобы разрешить взаимодействие физико-химических механизмов в нескольких масштабах длины (Kim et al., 2011). Модель учитывала электрохимическую, электрическую и тепловую физику в конструкции крупноформатных многослойных призматических ячеек. Каждая область использовала свою собственную независимую систему координат для пространственной дискретизации переменных, решаемых в этой области. Разделение предметной области модели и принятие допущения о статистической однородности стали возможными на основе внутренней природы типичных систем LIB, в которых взаимодействуют физика со значительными различиями в масштабе времени.

Баба и др. предложил метод двустороннего электрохимико-термического моделирования для LIB (Baba et al., 2012): решающая программа для анализа 3D-теплопроводности была соединена с решающей программой для 2D-электрохимического анализа. В решающей программе 2D-электрохимического анализа реализована новая сосредоточенная модель LIB. Новая сосредоточенная модель была способна точно оценить локальную скорость тепловыделения. Следовательно, были получены данные двумерного распределения скорости тепловыделения, которые были сопоставлены с реальной геометрией ячейки путем преобразования координат.Решающая программа для анализа трехмерной теплопроводности смоделировала трехмерное распределение температуры с учетом нанесенных на карту скоростей тепловыделения. Опять же, данные трехмерного распределения температуры были нанесены на карту двумерного расширения спирально намотанных электродов путем обратного преобразования координат. Этот процесс обмена данными между двумя решателями выполнялся на каждом временном шаге вычислений, и в результате тепловое и электрохимическое поведение могло воспроизводиться одновременно.

Другие модели спирально-навитых элементов были предложены для расчета омического падения в токосъемниках, а также электрохимических процессов, происходящих между токосъемниками (Spotnitz et al., 2012). Недавно Джеон предложил модель для моделирования теплового поведения во время зарядки и разрядки цилиндрических батарей (рис. 15.21) (Jeon, 2014). Модель пористого электрода использовалась для определения состава Li внутри частиц. Результаты показали, что температура разряда была выше температуры заряда.

Рисунок 15.21. (слева) Распределение температуры цилиндрической литий-ионной батареи при t¼ 30 мин; (справа) температурные профили и вклад каждого источника тепла при зарядке 1 ° C.

Из Jeon et al. (2014).

Считается, что элементы с призматической обмоткой имеют преимущества перед цилиндрическими ячейками в терморегулировании и эффективности упаковки из-за большего коэффициента площади поверхности к объему, а также в стоимости производства по сравнению с многослойными призматическими ячейками из-за более высокой производительности. Ли и др. сообщили о модели клеточного домена для клеток с призматической раной (Lee and Smith, 2012). Авторы обнаружили, что угловые части охлаждались больше, чем другие части ячейки, потому что угловые части имели большую площадь поверхности на единицу объема.

Внутреннее короткое замыкание в LIB может быть вызвано загрязнением металлическими частицами во время производственного процесса и по своей природе более опасно, чем другие недопустимые условия. Металлическая частица создает короткое замыкание между двумя электродами. Большое количество тока проходит через элементы и зону короткого замыкания, выделяя огромное количество тепла, которое легко запускает различные экзотермические реакции и, в конечном итоге, приводит к тепловому разгоне. Электрохимико-термическая сопряженная модель была предложена Zhao et al.для анализа процесса проникновения ногтя в LIB (Zhao et al., 2012). Авторы сообщили об интересных результатах по внутреннему короткому замыканию LIB большого формата металлической частицей, внедренной в структуру ячейки, под воздействием местоположения короткого замыкания, сопротивления металлических частиц и геометрии ячейки.

На основе теории пористого электрода и концентрированного раствора, тепловая модель пакета LIB была недавно предложена Zhu et al. (2013), еще раз продемонстрировав впечатляющий прогресс этой дисциплины за последние годы.

Влияние структуры пор электродов и раствора

% PDF-1.7
%
1 0 obj
>
эндобдж
2 0 obj
> поток
2019-09-06T11: 25: 20-07: 002019-09-06T11: 25: 20-07: 002019-09-06T11: 25: 20-07: 00Appligent AppendPDF Pro 5.5uuid: 21dc163f-ac69-11b2-0a00- 782dad000000uuid: 21dc4e04-ac69-11b2-0a00-80efcefffe7fapplication / pdf

  • Исследование смачивания электролитом литий-ионных батарей: влияние структуры пор электродов и раствора
  • Prince 12.5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 5.5 Linux Kernel 2.6 64bit 2 октября 2014 Библиотека 10.1.0

    конечный поток
    эндобдж
    5 0 obj
    >
    эндобдж
    3 0 obj
    >
    эндобдж
    8 0 объект
    >
    эндобдж
    9 0 объект
    >
    эндобдж
    10 0 obj
    >
    эндобдж
    11 0 объект
    >
    эндобдж
    12 0 объект
    >
    эндобдж
    37 0 объект
    >
    эндобдж
    38 0 объект
    >
    эндобдж
    39 0 объект
    >
    эндобдж
    40 0 объект
    >
    эндобдж
    41 0 объект
    >
    эндобдж
    62 0 объект
    >
    эндобдж
    63 0 объект
    >
    эндобдж
    64 0 объект
    >
    эндобдж
    65 0 объект
    >
    эндобдж
    66 0 объект
    >
    эндобдж
    75 0 объект
    > поток
    xrp., 8uluUF BoάzY6Z ݹ 2 VZqXXB563ᮭA #
    $ ֑ \ c! FPuXY ތ u8ryuV1SWip ܬ E_UΆ \ Ƞł | @ Sc5kB
    R B} 0D $ vajzLSX | bi9 ߺ KG [Mypp = Yj * kk ‘

    5 т

    Энергопотребление для производства литий-ионных аккумуляторов в масштабе ГВт-ч

    Показано, что оценки энергопотребления и выбросов парниковых газов (ПГ), связанных с производством литий-ионных (литий-ионных) аккумуляторов, значительно различаются (Ellingsen et al 2017 , Peters et al 2017, Romare and Dahllöf 2017). Потребности в энергии, связанные с добычей и переработкой сырья, по-видимому, находятся в разумном согласии между исследованиями (Dunn et al 2014), в то время как энергия, используемая для сборки модуля или блока, считается требующей лишь минимального количества энергии (Dai et al 2019), оставляя процессы производства ячеек как самый большой источник отклонений.Значительная часть расхождения может быть связана с тем фактом, что многие оценки в верхнем диапазоне действительны только для пилотного производства или недостаточно используемых промышленных предприятий (Dai et al, 2019). Другие предполагают, что разные методы приводят к противоречивым результатам (Ellingsen et al, 2015). Лучшее понимание энергии, необходимой для производства литий-ионных аккумуляторных элементов, имеет решающее значение для правильной оценки экологических последствий быстро растущего использования литий-ионных аккумуляторов.

    Воздействие производства аккумуляторов на окружающую среду, как правило, количественно оценивается с использованием оценки жизненного цикла (ОЖЦ) с использованием различных методов оценки воздействия и допущений по ключевым аспектам, что затрудняет прямое сравнение этих исследований (Peters and Weil 2018). Кроме того, обычные исследования LCA могут быть неправильным инструментом для оценки воздействия новых технологий на окружающую среду (Arvidsson et al 2018). В настоящее время вводятся в эксплуатацию не менее 20 заводов по производству литий-ионных аккумуляторов с годовым объемом производства несколько гигаватт-часов при емкости литий-ионных аккумуляторов (ГВт-ч c ) (IEA 2019).Это может дать более достоверные данные о фактическом использовании энергии при производстве аккумуляторных элементов (Dai et al, 2019). Тем не менее, в научной литературе существует мало надежных оценок, и исследования по-прежнему основываются на средних значениях в значительной степени устаревших данных (Philippot et al, 2019) или отдельных исследованиях пилотных заводов (Cox et al 2018).

    Здесь представлены ранее неопубликованные оценки использования энергии для производства литий-ионных аккумуляторных элементов. Они основаны на общедоступных данных о двух заводах по производству аккумуляторов емкостью несколько ГВт-ч; первая из ранних оценок компании, ранее доступная только в технических отчетах на шведском языке, а вторая рассчитана на основе налогов, уплаченных за коммунальные услуги.Сделано сравнение с предыдущими оценками, и обсуждаются дальнейшие разработки в области оценки энергопотребления и выбросов парниковых газов, связанных с производством литий-ионных аккумуляторов.

    Northvolt Ett

    Northvolt Ett — строящийся завод по производству аккумуляторных элементов в Скеллефтео, Швеция. Предполагается, что годовая производственная мощность литий-ионных аккумуляторных элементов составит 32 ГВтч c на четырех производственных линиях (Northvolt 2018b). Строительство первой производственной линии с годовой мощностью 8 ГВт-ч c началось, и планы по строительству второй линии находятся в стадии реализации (Northvolt 2018a).Завод будет выполнять большинство этапов производства аккумуляторных элементов, от подготовки катодных и анодных материалов до готовых аккумуляторных элементов (Northvolt 2017b).

    В техническом отчете, приложенном к Оценке воздействия на окружающую среду (EIA), годовое потребление электроэнергии на первой производственной линии c мощностью 8 кВтч прогнозируется на уровне 400 ГВтч (Northvolt 2017b), что соответствует потреблению электроэнергии 50 кВтч эл. / кВтч c (рисунок 1). Электроэнергия, вероятно, будет обеспечивать абсолютную большую часть потребности предприятия в энергии, поскольку наиболее энергоемкие процессы, например.грамм. Для обслуживания чистых помещений, нагревательных печей для производства катодов и формирования ячеек будет использоваться электричество, хотя есть также возможности использовать пар от близлежащей теплоэлектроцентрали или переработанное тепло от производства (Northvolt 2017b).

    Увеличить

    Уменьшить

    Сбросить размер изображения

    Рис. 1. Оценки использования энергии ( кВтч ) для производства литий-ионных аккумуляторных элементов, представленные в этом исследовании (черные точки) и предыдущих исследованиях (серые точки), а также годовая производственная мощность литий-ионных аккумуляторных элементов (ГВтч c ) исследуемых объектов.* Оценка комбинированной тепловой энергии и электроэнергии.

    Загрузить рисунок:

    Стандартный образ
    Изображение высокого разрешения

    Tesla Gigafactory 1

    Tesla Gigafactory 1 в Неваде, США имеет запланированную мощность производства литий-ионных аккумуляторных элементов в размере 35 ГВтч c , с дополнительными 15 ГВтч c упаковок из элементов, произведенных в других странах (Tesla 2014). Массовое производство аккумуляторных элементов началось в январе 2017 года (Tesla 2017). Официальные оценки потребности завода в энергии не были обнародованы, но округ Стори оценивается как ежегодный 1.4 миллиона долларов США в виде франшизы коммунальных услуг на электроэнергию и природный газ от объекта (Applied Economics, 2014). В 2017 году округ Стори заработал 992000 долларов США за счет взимания 1% франшизы за коммунальные услуги в рамках проекта Tesla (GOED 2017). Поскольку на Gigafactory (Tesla 2018) природный газ не используется, этот доход должен поступать от использования электроэнергии.

    На основе этого и вероятной цены за электроэнергию можно рассчитать приблизительную оценку использования электроэнергии на объекте.Обычный тариф на электроэнергию для крупных промышленных потребителей в Неваде составляет 6,18 центов США за кВтч электроэнергии (Randazzo, 2014). Предполагая, что франчайзинговый сбор в размере 1%, который взимался в 2017 году, потребовалось бы, чтобы общее годовое потребление электроэнергии составило 2 300 ГВт-ч, чтобы достичь расчетных сборов в размере 1,4 миллиона долларов США для всего объекта. Это равняется потреблению энергии 65 кВтч el / кВтч c (рисунок 1). Электроэнергия Tesla в некоторой степени субсидируется штатом Невада через индикатор экономического развития (State of Nevada, 2014).Цена со скидкой действует до 25 МВт, начиная с 30% в течение первых двух лет и снижаясь на 10 процентных пунктов каждые два года, достигая нуля через 8 лет. Средняя потребность в электроэнергии, соответствующая годовому потреблению электроэнергии в 2300 ГВтч, составляет более 250 МВт. Это означает, что даже если тарифный райдер повлияет на комиссию за франшизу, что не очевидно, это окажет лишь незначительное влияние на результат, представленный здесь.

    Создавая Gigafactory, Tesla стремится вертикально интегрировать как можно большую часть цепочки поставок, от сырья до готовой продукции, на одном предприятии (Fairley 2016).Основное отличие от завода Northvolt Ett заключается в том, что Tesla Gigafactory 1 также собирает аккумуляторные модули и блоки. Поскольку сборка модулей и блоков, как правило, требует лишь незначительного потребления энергии по сравнению с процессами производства элементов (Dai et al, 2019), эти два объекта сопоставимы.

    Предыдущие оценки энергопотребления при производстве аккумуляторных элементов использовали либо восходящее моделирование процесса, либо нисходящую атрибуцию энергопотребления объекта, в любом случае редко на основе первичных данных (Ellingsen et al 2015).Оценки исследований, основанных на моделях, таких как Notter et al (2010) и Dunn et al (2014), ниже, чем исследования, основанные на первичных данных. Фактически, оценка Дая и др. (2019, 2017) уже заменила данные Данна и др. (2014) в широко используемой модели GREET (Аргоннская национальная лаборатория, 2018). Другие хорошо цитируемые исследования, такие как Majeau-Bettez et al (2011) и Zackrisson et al (2010), приближаются к десятилетию с момента публикации, с использованием еще более старых вторичных данных. Актуальность этих оценок для современных заводов по производству аккумуляторных элементов емкостью несколько ГВт-ч должна быть поставлена ​​под сомнение.

    Существует несколько оценок энергопотребления при производстве литий-ионных аккумуляторов, основанных на первичных данных (рис. 1). Dai et al (2019) оценивают потребление энергии на предприятиях по производству аккумуляторов в Китае с годовой производственной мощностью около 2 ГВтч c до 170 МДж (47 кВтч) на кВтч c , из которых 140 МДж используется в виде пара и 30 МДж электричества. Эллингсен и др. (2015) изучали использование электроэнергии на производственном предприятии в течение 18 месяцев. Были предоставлены три различных оценки, самая низкая из которых 586 МДж (163 кВтч) была предложена для наилучшего отражения крупномасштабного производства (Ellingsen et al 2014).Эта оценка находится в разумной близости к более поздним оценкам, учитывая, что она основана на данных относительно небольшого производственного предприятия, работающего не на полную мощность. Юань и др. (2017) измерили потребление электроэнергии на экспериментальной установке аккумуляторных батарей до 107 кВтч.

    В другом примере Ким и др. (2016) основывают свой анализ на первичных данных, полученных с завода по производству аккумуляторных элементов, использующего как электричество, так и пар, которые указаны как 120 МДж эквивалентов первичной энергии (PE-экв.) На кг батареи (1500 МДж PE-экв / кВтч c ).Пропорции электроэнергии и тепловой энергии, а также то, как она преобразуется в PE-экв, не разглашается. Dai et al (2019) приблизительно 1500 МДж PE-eq / кВтч c до 525 МДж el / кВтч c , используя коэффициент преобразования первичной энергии 0,35, хотя ранее он оценивался как 990 МДж / кВтч PE-eq , из которых 2/3 приходится на пар, а остальное — на электроэнергию (Dai et al 2017).

    Несмотря на использование двух совершенно разных методов, две новые оценки, представленные здесь, похожи на 50 и 65 кВтч el / кВтч c , Кроме того, хотя и не основаны на первичных данных, особенно нижняя оценка очень похожа на 47 кВтч, предложенный Дай и др. (2019).Тепловая и электрическая энергия не являются идеальной заменой, но Дай и др. (2019) суммируют тепловую энергию с электричеством. Хотя для некоторых процессов требуется электричество, большая часть энергии, необходимой для производства литий-ионных аккумуляторов, используется в виде тепла при разных температурах, которое может поставляться либо паром, либо горячей водой, либо электричеством (Northvolt 2017b). Во избежание путаницы, когда это возможно, следует учитывать фактические потребности в тепловой и электрической энергии.

    В то время как оценка Dai et al (2019, 2017) в основном основана на первичных данных предприятий по производству аккумуляторных элементов, использование электроэнергии для формирования и зарядки элементов основано на довольно упрощенном расчете и оценивается в 1.2 кВтч el / кВтч c, . Northvolt планирует использовать до 20% от общего потребления электроэнергии, что составляет 15 кВтч el / кВтч c , для формирования ячеек, несмотря на цель повторного использования значительной части электроэнергии (Northvolt 2017b). Использование более высокой оценки Northvolt вместо расчетного числа дает скорректированную оценку Dai et al (2017, 2019) на уровне чуть более 60 кВтч el / кВтч c (рисунок 1).

    Понимание потребностей в энергии в быстрорастущей отрасли литий-ионных аккумуляторов важно не только для точной оценки воздействия на окружающую среду, но и для оценки последствий для местных электросетей.Например, расчетное годовое потребление электроэнергии в 2 ТВтч для Northvolt Ett составляет примерно половину электроэнергии, вырабатываемой местной муниципальной энергетической компанией (Israelsson, 2017). Планируется, что установка будет работать непрерывно каждый час дня и каждый день недели (Northvolt 2018a). Этот новый постоянный спрос на электроэнергию может потенциально снизить регулирующую способность гидроэнергетики в этом районе и иметь другие последствия для потенциала возобновляемых источников энергии в Швеции. Такие воздействия требуют дальнейшего расследования.

    Отслеживание того, какие различные энергоносители и источники используются, становится все более важным с увеличением доли возобновляемых источников энергии в электроэнергетических системах. Tesla Gigafactory 1 использует только электричество и нацелена на получение всей электроэнергии из возобновляемых источников в будущем (Tesla 2018), а Northvolt Ett будет полагаться на чистую электроэнергию от ветра и гидроэлектроэнергии в Швеции (Northvolt 2017a). Потенциал перехода на низкоуглеродные источники энергии не столь очевиден на тех объектах, которые в настоящее время полагаются на пар из ископаемого топлива, таких как те, которые исследовались в Dai et al (2019).

    Основываясь на общедоступных данных о двух различных предприятиях по производству литий-ионных аккумуляторов и скорректированных результатах предыдущего исследования, наиболее разумные предположения об использовании энергии для производства литий-ионных аккумуляторных элементов составляют 50–65 кВтч электроэнергии на 1 кВтч. емкости аккумулятора. Эти результаты значительно ниже, чем во многих предыдущих исследованиях небольших или недостаточно используемых объектов. Однако дальнейшего снижения энергопотребления не наблюдается при увеличении размера объектов выше 2 ГВт-ч c , но для подтверждения этого необходимы дальнейшие работы.Когда станут доступны более точные данные, откажитесь от представленных здесь оценок.

    Автор хотел бы поблагодарить Даниэля Йоханссона и других участников проекта Mistra Carbon Exit за многочисленные ценные обсуждения, двух анонимных рецензентов за отличные комментарии к оригинальной рукописи и Сару Курланд за вычитку.