13 идей и 70 фото
Даже самый современный радиатор отопления довольно сложно вписывается в обстановку комнаты. Кроме того, его жёсткая конструкция может стать причиной травм, особенно в семьях с маленькими детьми. Существуют разные пути решения проблемы. Выясним, как закрыть батарею простыми и доступными способами, сведя к минимуму потери тепла.
Содержание
- Технические правила и советы
- Металлический экран навесного типа
- Стеклянный экран
- Деревянная решетка
- Короб из HDF
- Гипсокартонный короб
- Мебель
- Шторы в пол
- Металлический короб
- Плетёный экран из ротанга
- Тканевая завеса
- Пластиковая панель
- Размещение внутри мебели
- Окраска в цвет стены
- Ещё оригинальные идеи дизайнеров с фото
Технические правила и советы
Если закрыть радиатор отопления правильно, температура в комнате снизится максимум на 1−1,5°C. В любом случае, прежде чем выбрать подходящий вариант маскировки, стоит продумать все нюансы.
- От глухих перегородок, которые препятствуют свободной циркуляции воздуха, лучше отказаться сразу. Иначе результатом станет неравномерный нагрев, падение температуры, запотевание оконных стёкол, появление плесени.
- Важно предусмотреть промежуток не менее 3,5−5 см между радиатором и экраном. Оптимальные зазоры под и над батареей составляют порядка 6−7 см.
- Декоративная конструкция обязана обеспечить быстрый доступ к узлам нагревательной системы в случае аварийных ситуаций.
- В вопросе выбора не стоит забывать о главном назначении радиаторов – обеспечение комфортных условий в холодное время года.
Уменьшить неизбежные потери тепла поможет фольгированный материал. Им рекомендуют оформить стену за батареей. Считается, что увеличение теплоотдачи произойдёт на 20−25%.
Металлический экран навесного типа
Подобная конструкция представляет собой элемент Г-образной формы. Большая плоскость закрывает батарею, а маленькая выступает в роли крышки. Такой экран не требует монтажа, а просто навешивается сверху на радиатор с помощью специальных крючков.
Преимущества подвесной конструкции состоят в следующем:
- легко снять и установить;
- ценовая доступность;
- хорошая теплопроводность;
- продолжительный срок службы;
- практически не мешает теплопередаче.
Однако навесной экран оставляет открытыми торцевые части радиатора, а кроме того не может похвастаться высокими декоративными показателями.
При покупке следует отдать предпочтение изделиям, выполненным из нержавеющей стали или металла с антикоррозионным покрытием.
Стеклянный экран
Спрятать батарею отопления за стеклом – это лучшее решение в декоративном плане. Однако с точки зрения сохранения теплотехнических показателей подобный вариант не совсем оправдан.
Сделать правильный выбор поможет сравнительный анализ плюсов и минусов данного варианта.
Возможность выбрать стеклянную панель практически любого дизайна.
Прозрачный элемент выглядит легко, поэтому не загромождает интерьер, а, напротив – придаёт ему воздушность.
Простой уход.
Высокая прочность.
Долговечность.
Экологическая безопасность.
Такие изделия выглядят уместно в современных интерьерах, а вот классические стили нуждаются в других материалах.
Стеклянная панель является препятствием для инфракрасного излучения. Его потери могут достигать 50%.
Декор для радиатора из закалённого стекла стоит довольно дорого.
Торцы батареи остаются на виду.
Монтажные работы требуют привлечения профессионалов.
Поверхность из стекла нуждается в постоянном уходе, так как на ней хорошо видны даже малейшие загрязнения.
Стеклянный экран советуют использовать в помещениях, которые усиленно отапливаются.
Деревянная решетка
Натуральная древесина порадует разнообразием оттенков и пород, природным рисунком и фактурой. Она имеет роскошный вид, привносит в интерьер домашний уют.
В пользу деревянного изделия свидетельствует следующее:
- экологическая чистота материала;
- хорошее сочетание с различными интерьерными стилями;
- привлекательный внешний вид;
- возможность сделать экран по индивидуальному заказу, который будет смотреться как часть мебельного гарнитура.
Справедливо упомянуть о слабых сторонах изделий из дерева:
- высокая стоимость (хотя можно найти модели по приемлемой цене). Этот показатель в первую очередь зависит от породы дерева;
- необходимость специального ухода, периодического обновления защитного покрытия;
- риск деформации и растрескивания конструкции под влиянием температуры.
Декоративные решетки на батареи своими (женскими;) рукамиДревесина обладает хорошими изоляционными свойствами, поэтому желательно выбрать ажурную решётку с крупными отверстиями.
Короб из HDF
Материал HDF – это древесноволокнистые плиты высокой плотности. В их производстве не используют фенолформальдегидные смолы, поэтому они считаются безопасными в экологическом плане. Этот материал демонстрирует высокую прочность, однородную структуру, легко обрабатывается, рассчитан на длительный срок эксплуатации.
Гладкая поверхность листов декорируется с помощью лака, плёнки, представлена широкой палитрой оттенков и фактур. В результате достигается качественная имитация натурального дерева при меньших материальных затратах.
Производители предлагают специальные образцы с перфорацией, которые идеально подходят для изготовления коробов и экранов на радиаторы.
Главные недостатки HDF плит:
- восприимчивость к влаге;
- чувствительность к сильным ударам;
- отсутствие покрытия внутри отверстий.
Гипсокартонный короб
Конструкция из гипсокартона позволит решить вопрос, как закрыть батарею в комнате красиво.
Этот материал прост в обработке, экологичен, доступен в ценовом отношении, сочетается с любыми видами финишной отделки. С его помощью можно в короткие сроки создать короб необходимых размеров и конфигурации. Конструкцию обычно дополняют экраном с отверстиями.
Но не всё так радужно.
- Создание короба разумно выполнять на стадии ремонта, чтобы обеспечить одинаковую отделку со стенами.
- Конструкция забирает часть свободного пространства, что неприемлемо для маленьких помещений.
- Материал боится контакта с влагой и ударного воздействия. В случае протечки, скорее всего, придётся полностью демонтировать гипсокартонный короб.
Закрываем батарею декоративной решёткой – Фальшь стена из гипсокартонаВо время проектирования важно учесть, что край подоконника должен выступать как минимум на 3 см над фасадом короба. Если по каким-то причинам это невозможно, то придётся дополнительно вложиться в установку более широкого подоконника.
Мебель
Проще всего скрыть батарею предметами мебели. Для этих целей подойдут различные изделия:
- диван;
- кресло;
- комод;
- тумба;
- рабочий стол;
- барная стойка;
- стеллаж;
- консоль.
А вот кровать не лучший вариант для маскировки. Непосредственная близость к источнику тепла отрицательно скажется на качестве сна.
Важно обязательно оставить небольшое расстояние (не менее 10 см) между радиатором и предметом меблировки, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха. Единственным условием при выборе мебельного изделия считается его высота – она не должна превышать уровень подоконника.
Шторы в пол
Ещё один способ решения проблемы, чем закрыть батареи отопления – шторы в пол из плотной или полупрозрачной ткани. В этом случае не стоит беспокоиться о потерях тепла, но придётся смириться с уменьшением естественной освещённости.
Шторами удачнее всего замаскировать радиаторы, расположенные не под окном, а вертикально на стене. Однако замена стандартных обогревательных элементов на изделия такого типа требует внушительных материальных вложений.
Металлический короб
Металл обладает высокой теплопроводностью, поэтому установка короба из этого материала практически не сказывается на температурных показателях. Такие изделия долговечны, не требуют сложного ухода, закрывают батарею со всех сторон.
Их внешний вид несколько простоват, поэтому плохо смотрится в классических интерьерах. Однако металлический короб полностью отвечает тенденциям современных направлений.
Подобные изделия массового производителя довольно скучны. Но существует возможность заказать модель в оригинальном исполнении. Для этого необходимо обратиться в компанию, которая специализируется на лазерной резке и ковке металла. Конечно такой короб будет стоить дороже, но он органично впишется в интерьер, придаст обстановке изюминку.
Плетёный экран из ротанга
Материалом для плетения обычно служит искусственный аналог. Натуральный ротанг отличается высокой ценой, менее устойчив к воздействию высоких температур, боится влаги, представлен ограниченным выбором оттенков.
Плетёное полотно из искусственного ротанга имеет ряд преимуществ:
- приемлемая стоимость;
- долговечность;
- стойкость к воздействию температуры и влаги;
- высокие прочностные характеристики;
- привлекательный вид;
- широкая палитра цветов;
- простой уход.
При покупке изделия из искусственного ротанга низкого качества, возможно появление неприятного запаха под действием высокой температуры.
В конструкцию экрана из ротанга обычно входит деревянная рама. Именно на неё крепится плетёное полотно.
Для экрана можно использовать только сетку неплотного плетения, которая не будет мешать циркуляции воздуха.
Тканевая завеса
Бюджетный вариант декоративного оформления радиатора выполняется с помощью ткани подходящей расцветки и рисунка. Это решение имеет много достоинств.
- Быстрый доступ к отопительному элементу.
- Широкий выбор материалов.
- Возможность частого обновления.
- Простой монтаж.
- Не мешает теплоотдаче.
Если батарея находится в нише под подоконником, то тканевое полотно крепят с помощью липучек (как вариант).
Шторка из плотного материала не нуждается в дополнительных приспособлениях. А вот для тонкой ткани понадобятся утяжелители, которые придадут импровизированному экрану идеальный вид.
Пластиковая панель
Экран из термостойкого пластика под батарею отопления обладает многими достоинствами.
- Практичность.
- Невосприимчивость к влаге и разнообразным моющим средствам (кроме абразивных).
- Стойкость к длительному действию высокой температуры (до 80°C).
- Скромный вес.
- Широкий выбор по цвету и фактуре.
- Доступная стоимость.
- Несложный монтаж.
Минусы:
- некоторые виды пластика со временем приобретают жёлтый оттенок;
- низкая теплопроводность;
- простой внешний вид.
Отдельные виды пластика имеют неприятное свойство под действием тепла выделять токсичные соединения. Поэтому пластиковые декоративные решётки для радиаторов отопления лучше не устанавливать в жилых помещениях, особенно в детских комнатах. Они идеально подойдут для ванных и других подсобных помещений.
Размещение внутри мебели
Все чаще популярным решением вопроса, как закрыть батареи, становится использование мебели. Но такие предметы обстановки необходимо заказывать.
Существуют разные варианты воплощения в зависимости от назначения помещения.
- Барная стойка.
- Комод.
- Тумба.
- Небольшой диванчик.
- Стол.
- Стеллаж.
В такой конструкции важно предусмотреть достаточное количество отверстий над батареей, а фасад оформить в виде решётки для усиления вентиляции.
Окраска в цвет стены
Как ещё скрыть батарею, чтобы она не бросалась в глаза? Специалисты предлагают воспользоваться термостойкой краской, подобрав оттенок близкий по цвету к отделке стен. Основным достоинством окрашивания является отсутствие тепловых потерь.
Люди, обладающие художественными способностями, могут украсить поверхность радиаторов интересным рисунком или затейливой росписью. Главное, чтобы конечный результат не выпадал из общего интерьерного решения.
Проще всего рисовать на батареях с плоской поверхностью. Однако существует множество оригинальных идей декорирования элементов отопительной системы привычной формы. Но стоит учитывать, что радиатор с рисунком привлечёт к себе излишнее внимание, а основная задача сделать его как можно менее заметным.
Ещё оригинальные идеи дизайнеров с фото
Выбирая, чем закрыть батарею, важно учитывать различные факторы.
- Декоративные характеристики.
- Сочетание со стилем оформления комнаты.
- Влияние на температурные показатели.
- Уровень сложности монтажных работ.
- Стоимость.
чем прикрыть радиатор на кухне в квартире, как спрятать экраном своими руками
Содержание:
Общая информация
Уровень отдачи тепла от батареи
Удобство обслуживания
Устранение поломок радиатора
Итоги
Как закрыть батарею — варианты решения
Видео
Внешний вид батарей и труб отопления не всегда способствует красоте интерьера. В таких случаях их закрывают, используя разные способы.
Общая информация
Рассматривая варианты, как закрыть батарею отопления в комнате, зачастую приходится делать выбор между внешней красотой и эффективностью прибора. С точки зрения экономии финансов первый критерий является более предпочтительным, по причине постоянно растущих цен на энергоносители. Поэтому, делая выбор между тем или иным проектом, в первую очередь следует выяснить, как его применение скажется на функционировании и обслуживании отопительного оборудования.
При этом не следует забывать и о внешней красоте: никому не хочется лицезреть в своем жилище ржавые трубы или облезшие пожелтевшие батареи. Как показывает практика, одновременно достичь двух результатов обычно не получается: все равно какой-то из них будет страдать. Главная задача в этом случае ― как закрыть радиатор отопления своими руками, сохранив ее эффективность. Поэтому использовать декоративные элементы нужно очень дозировано.
Уровень отдачи тепла от батареи
Отопительные батареи во время своей работы используют два способа передачи тепла:
- Инфракрасное излучение. Способствует трансляции тепловой энергии на ближайшие предметы в помещении. Это излучение дает ощущение тепла на теле при приближении к отопительному радиатору.
- Конвекция. Стимулирует подъем теплого воздуха, в результате чего он замещается холодным. Как следствие, весь воздух в комнате с течением времени равномерно прогревается. Выбирая, чем прикрыть батареи отопления, важно усвоить одну истину: в случае использования экрана (независимо от его конструкции) обязательно произойдет нарушение теплообмена между радиаторами и помещением. Уменьшение эффективности обогрева напрямую связано с величиной площади сплошной поверхности.
Удобство обслуживания
Роль теплоносителя в системах централизованного отопления обычно играет техническая вода, содержащая достаточное количество примесей. Пройдя сквозь тепловые магистрали, элеваторный узел, патрубки и стояки, теплоноситель к моменту попадания внутрь батареи становится еще грязнее. Как правило, большая часть взвесей благополучно оседает внутри радиаторов.
По причине постепенного заиливания отопительные приборы нуждаются в регулярной промывке (раз в несколько лет). Для этого радиаторы оснащаются специальным промывочным краном. Его устанавливают на нижний угол, с противоположной стороны от трубы подачи, что предполагает наличие свободного доступа к батарее. В противном случае приходится или привыкать к постепенному снижению эффективности обогрева, или каждый раз перед промывкой разбирать декоративный короб или экран.
Устранение поломок радиатора
Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.
Рассуждая, как спрятать радиатор, важно иметь в виду еще один момент: любая система рано или поздно выходит из строя. Тем более, если речь идет о старых износившихся батареях, которые обычно и стараются прятать под дополнительными декоративными конструкциями.
Перечень потенциально возможных неисправностей:
- Протекание трубопровода на резьбовых соединениях перед батареей. Здесь их толщина уступает прямым участкам стояка, поэтому течи возникают чаще всего.
- Течь по фабричному сварному шву. Такое иногда случается со сваренными из электросварной трубы стояками.
- Течь по радиаторной контргайке. Довольно распространенная ситуация при использовании чугунных отопительных приборов.
- Протекания между секций батареи (обычно вначале отопительного сезона). Срок службы паронитовых прокладок рассчитан на несколько лет, после чего стыки теряют свою герметичность.
Итоги
Требования к декоративным радиаторным экранам:
- Не создавать помех для конвекции и теплового излучения. Лучше всего в этом отношении себя зарекомендовали металлические и пластиковые декоративные экраны в виде сетки с крупными ячейками. Рекомендуется избегать применения закрытых сверху коробов, тормозящих движение горячего воздуха.
- Должны обеспечивать свободный доступ к трубам.
При использовании в качестве декоративного покрытия для радиатора гипсокартонной конструкции, обязательно нужно установить легкую дверку из пластика напротив входа подающей трубы. После обнаружения протекания такая конструкция должна легко разбираться.
Как закрыть батарею — варианты решения
Учитывая все вышеизложенные соображения, для маскировки отопительного радиатора рекомендуется использовать такие конструкции:
- Декоративный экран. Он должен быть максимально сетчатым, и не иметь «мертвого» крепления к стене. В продаже можно встретить несколько альтернативных вариантов с красивым внешним оформлением. Решая задачу, как закрыть радиатор отопления экраном, важно не забывать о главное цели отопительного прибора: он должен быть не столько красивым, сколько эффективным.
- Решетка из дерева. Чтобы закрыть радиатор отопления своими руками, как правило, используют деревянные приставные решетки. Каркас на батарею отопления можно изготовить из тонких монтажных реек, приобретенных в строительном магазине. Для улучшения внешнего вида готовую конструкцию скрывают морилкой или лаком.
- Покраска. Старые некрасивые батареи и трубы можно покрасить, благо в продаже имеется богатый выбор специальных радиаторных красок. Делать это рекомендуется в летнее межсезонье, когда есть возможность создать в помещении оптимальное для высыхания краски движение воздуха.
- Установка новых приборов. Чтобы отопление имело максимально возможный КПД, лучше вовсе не закрывать радиаторы отопления в квартире. Вместо старых ржавых труб и облупленных батарей практикуется установка новых алюминиевых обогревателей и белоснежных труба из армированного полипропилена. Современные системы отлично вписываются в интерьер помещения, не нуждаясь в дополнительном декоре.
BU-703: Аккумуляторы опасны для здоровья
Аккумуляторы безопасны, но необходимо соблюдать осторожность при прикосновении к поврежденным элементам и при работе с свинцово-кислотными системами, имеющими доступ к свинцу и серной кислоте. В некоторых странах свинцово-кислотный газ считается опасным материалом, и это правильно. Свинец может быть опасен для здоровья, если с ним неправильно обращаться.
Свинец — это токсичный металл, который может попасть в организм при вдыхании свинцовой пыли или при прикосновении ко рту загрязненными свинцом руками. При попадании на землю частицы кислоты и свинца загрязняют почву и попадают в воздух при высыхании. Дети и плоды беременных женщин наиболее уязвимы к воздействию свинца, поскольку их организм развивается. Чрезмерный уровень свинца может повлиять на рост ребенка, вызвать повреждение головного мозга, повредить почки, ухудшить слух и вызвать поведенческие проблемы. У взрослых свинец может вызвать потерю памяти и снизить способность концентрироваться, а также нанести вред репродуктивной системе. Также известно, что свинец вызывает высокое кровяное давление, нервные расстройства, боли в мышцах и суставах. Исследователи предполагают, что Людвиг ван Бетховен заболел и умер из-за отравления свинцом.
Рисунок 1. Свинец обнаружен в зубах младенцев возле завода по переработке аккумуляторов при добыче полезных ископаемых, плавке, переработке и переработке менее 30 микрограммов на децилитр (30 мкг/дл). В 2014 году средний участвующий сотрудник зарегистрировался на уровне 15,6 мкг/дл, но у 4,8% уровень был выше 30 мкг/дл. (Исходные батареи и технологии накопления энергии, лето 2015 г.) В 2019 году Университет Южной Калифорнии опубликовал информацию об обнаружении свинца в зубах детей, живущих рядом с заводом по переработке аккумуляторов Exide Technologies в Верноне, штат Калифорния. |
Свинец естественным образом содержится в почве на уровне 15–40 мг/кг. Этот уровень может увеличиться в несколько раз вблизи заводов по производству и переработке свинцовых аккумуляторов. Уровень загрязнения почвы в развивающихся странах, в том числе на Африканском континенте, составляет 40–140 000 мг/кг. (См. BU-705: Как утилизировать батареи)
Серная кислота в свинцово-кислотном аккумуляторе обладает высокой коррозионной активностью и более вредна, чем кислоты, используемые в большинстве других аккумуляторных систем. Контакт с глазами может привести к необратимой слепоте; проглатывание повреждает внутренние органы, что может привести к смерти. Оказание первой помощи заключается в промывании кожи в течение 10–15 минут большим количеством воды для охлаждения пораженных тканей и предотвращения вторичного повреждения. Немедленно снимите загрязненную одежду и тщательно промойте кожу под ней. Всегда надевайте защитное снаряжение при работе с серной кислотой.
КадмийКадмий, используемый в никель-кадмиевых батареях, считается более вредным, чем свинец, при проглатывании. Рабочие на заводах по производству NiCd в Японии испытывают проблемы со здоровьем из-за длительного воздействия металла, а правительства запретили утилизацию никель-кадмиевых батарей на свалках. Мягкий беловатый металл, естественным образом встречающийся в почве, может повредить почки. Кадмий может впитаться через кожу при прикосновении к разлитой батарее. Поскольку большинство никель-кадмиевых аккумуляторов герметичны, обращение с неповрежденными элементами не представляет опасности для здоровья; требуется осторожность при работе с открытым аккумулятором.
Никель-металлогидрид считается нетоксичным, и единственной проблемой является электролит. Хотя никель токсичен для растений, он не вреден для человека.
Литий-ионный аккумулятор тоже безвреден — аккумулятор содержит мало токсичных материалов. Тем не менее, при работе с поврежденным аккумулятором требуется осторожность. При обращении с пролитой батареей не прикасайтесь ко рту, носу или глазам. Тщательно вымойте руки.
Храните маленькие батарейки в недоступном для детей месте. Дети младше четырех лет чаще всего проглатывают батарейки, и чаще всего проглатываются батарейки-таблетки. Каждый год только в Соединенных Штатах более 2800 детей лечатся в отделениях неотложной помощи по поводу проглатывания батарейки-таблетки. Согласно отчету за 2015 год, количество серьезных травм и смертей от проглатывания батареек за последнее десятилетие увеличилось в девять раз.
Батарейка часто застревает в пищеводе (трубке, по которой проходит пища). Вода или слюна создают электрический ток, который может вызвать химическую реакцию с образованием гидроксида, едкого иона, вызывающего серьезные ожоги окружающих тканей. Врачи часто неправильно диагностируют симптомы, которые могут проявляться лихорадкой, рвотой, плохим аппетитом и усталостью. Батареи, которые проходят через пищевод, часто проходят через пищеварительный тракт с незначительными повреждениями или вообще без них. Совет родителям: выбирайте безопасные игрушки и держите маленькие батарейки подальше от маленьких детей.
Советы по безопасности- Храните батарейки в недоступном для детей месте. Эти батареи могут содержаться в пультах дистанционного управления, поющих поздравительных открытках, часах, слуховых аппаратах, термометрах, игрушках и электрических ключах.
- Как и в случае с фармацевтической продукцией, держите незакрепленные батарейки под замком, чтобы маленькие дети не могли получить к ним доступ.
- Сообщите об опасности проглатывания батареек-таблеток своим детям, а также опекунам, друзьям, членам семьи и няням.
- Если вы подозреваете, что ваш ребенок проглотил батарейку, немедленно обратитесь в больницу. Дождитесь медицинского осмотра, прежде чем разрешить ребенку есть и пить.
Зарядка аккумуляторов в жилых помещениях должна быть безопасной, в том числе и для свинцово-кислотных. Регулярно проветривайте помещение, как если бы вы готовили кухню. Свинцовая кислота производит некоторое количество газообразного водорода, но при правильной зарядке его количество минимально. Газообразный водород становится взрывоопасным при концентрации 4 процента. Этого можно было бы достичь только в том случае, если бы большие свинцово-кислотные батареи заряжались в герметичном помещении.
Перезарядка свинцово-кислотного аккумулятора может привести к образованию сероводорода. Газ бесцветный, очень ядовитый, легковоспламеняющийся и имеет запах тухлых яиц. Сероводород также возникает в природе при разложении органических веществ в болотах и сточных водах; он присутствует в вулканических газах, природном газе и некоторых колодезных водах. Будучи тяжелее воздуха, газ скапливается на дне плохо проветриваемых помещений. Хотя поначалу это заметно, обоняние со временем притупляется, и потенциальные жертвы могут не знать о его присутствии.
Как простой ориентир, сероводород становится опасным для жизни человека, если его запах заметен.
ОСТОРОЖНО | При зарядке SLA перенапряжением необходимо применять ограничение тока для защиты аккумулятора. Всегда устанавливайте ограничение по току на минимально возможное значение и следите за напряжением и температурой батареи во время зарядки. В случае разрыва, вытекания электролита или любой другой причины воздействия электролита немедленно промойте водой. При попадании в глаза промойте их водой в течение 15 минут и немедленно обратитесь к врачу. Надевайте утвержденные перчатки при контакте с электролитом, свинцом и кадмием. При попадании на кожу немедленно промыть водой. |
Аккумуляторы в портативном мире
Материал Университета аккумуляторов основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире. Amazon.com.
БУ-410: Зарядка при высоких и низких температурах
Аккумуляторы работают в широком диапазоне температур, но это не дает права заряжать их и в этих условиях. Процесс зарядки более деликатный, чем разрядка, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. Сильный холод и высокая температура снижают прием заряда, поэтому перед зарядкой аккумулятор следует довести до умеренной температуры.
Аккумуляторы старых технологий, такие как свинцово-кислотные и никель-кадмиевые, имеют более высокие допуски при зарядке, чем более новые системы, такие как литий-ионные. Это позволяет им заряжаться при температуре ниже точки замерзания с пониженным C-скоростью заряда.
В таблице 1 приведены допустимые температуры зарядки и разрядки обычных аккумуляторов. В таблицу не включены специальные аккумуляторы, предназначенные для зарядки за пределами этих параметров.
Тип батареи | Температура заряда | Температура нагнетания | Консультация по оплате |
---|---|---|---|
Свинцово-кислотный | от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F) | от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F) | Заряжайте при температуре 0,3°C или ниже при температуре ниже нуля. Понижение порога напряжения на 3 мВ/°C в горячем состоянии. |
NiCd, NiMH | от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F) | от –20°C до 65°C (от –4°F до 149°F) | Заряжайте при температуре 0,1°C в диапазоне от –18°C до 0°C. Зарядка при 0,3°C в диапазоне от 0°C до 5°C. Прием заряда при 45°C составляет 70%. Прием заряда при 60°С составляет 45%. |
Литий-ионный | от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F) | от –20°C до 60°C (от –4°F до 140°F) | Зарядка при температуре ниже нуля не допускается. Хорошие характеристики заряда/разряда при более высокой температуре, но более короткий срок службы. |
Аккумуляторы могут разряжаться в широком диапазоне температур, но температура заряда ограничена. Для достижения наилучших результатов заряжайте аккумулятор при температуре от 10°C до 30°C (от 50°F до 86°F). Уменьшите ток заряда в холодном состоянии.
На основе никеля: Быстрая зарядка большинства аккумуляторов ограничена температурой от 5°C до 45°C (от 41°F до 113°F). Для достижения наилучших результатов рекомендуется сузить температурный диапазон до 10–30 °C (от 50 °F до 86 °F), поскольку способность рекомбинировать кислород и водород снижается при зарядке аккумуляторов на основе никеля при температуре ниже 5 °C (41 °F). . При слишком быстрой зарядке в ячейке нарастает давление, что может привести к сбросу газа. Уменьшите зарядный ток всех никелевых батарей до 0,1C при зарядке ниже нуля.
Зарядные устройства на основе никеля с определением полного заряда NDV (отрицательное деление V) обеспечивают некоторую защиту при быстрой зарядке при низких температурах. Плохой прием заряда при низких температурах имитирует полностью заряженную батарею. Частично это вызвано повышением высокого давления из-за пониженной способности рекомбинировать газы при низкой температуре. Повышение давления и падение напряжения при полной зарядке кажутся синонимами.
Для обеспечения быстрой зарядки при любых температурах в некоторые промышленные аккумуляторы добавляется тепловое покрытие, которое нагревает аккумулятор до приемлемой температуры; другие зарядные устройства регулируют скорость зарядки в соответствии с преобладающей температурой. Потребительские зарядные устройства не имеют этих условий, и конечному пользователю рекомендуется заряжать только при комнатной температуре.
Свинцово-кислотные: Свинцово-кислотные достаточно терпимы к экстремальным температурам, как показывают стартерные аккумуляторы в наших автомобилях. Частично эта терпимость объясняется их вялым поведением. Рекомендуемая скорость зарядки при низкой температуре составляет 0,3°С, что практически соответствует нормальным условиям. При комфортной температуре 20°C (68°F) выделение газа начинается при зарядном напряжении 2,415 В/элемент. При переходе к –20°C (0°F) порог газовыделения повышается до 2,97 В/элемент.
Свинцово-кислотная батарея заряжается постоянным током до заданного напряжения, которое обычно составляет 2,40 В на элемент при температуре окружающей среды. Это напряжение зависит от температуры и устанавливается выше, когда холодно, и ниже, когда тепло. На рис. 2 показаны рекомендуемые настройки для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов. Параллельно на рисунке также показано рекомендуемое напряжение плавающего заряда, к которому возвращается зарядное устройство, когда батарея полностью заряжена. При зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов при колебаниях температуры зарядное устройство должно иметь регулировку напряжения, чтобы свести к минимуму нагрузку на аккумулятор. (См. также BU-403: Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора)
Зарядка при низких и высоких температурах требует регулировки предела напряжения.
Замерзание свинцово-кислотного аккумулятора приводит к необратимому повреждению. Всегда держите батареи полностью заряженными, потому что в разряженном состоянии электролит становится более водянистым и замерзает раньше, чем при полной зарядке. По данным BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям), удельный вес 1,15 соответствует температуре замерзания –15°C (5°F). Это сопоставимо с -55°C (-67°F) для удельного веса 1,265 с полностью заряженной стартерной батареей. Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тенденцию к растрескиванию корпуса и протечке при замерзании; герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы теряют свою эффективность и работают всего несколько циклов, после чего исчезают и требуют замены.
Литий-ион: Литий-ион можно быстро заряжать от 5°C до 45°C (от 41 до 113°F). Ниже 5°C ток заряда должен быть уменьшен, а зарядка при отрицательных температурах запрещена из-за снижения скорости диффузии на аноде. Во время зарядки внутреннее сопротивление элемента вызывает небольшое повышение температуры, которое частично компенсирует холод. Внутреннее сопротивление всех аккумуляторов возрастает в холодном состоянии, что заметно увеличивает время зарядки. Это также заметно влияет на производительность разряда литий-ионных аккумуляторов.
Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, на аноде происходит покрытие металлическим литием во время заряда под замораживанием, что приводит к необратимому ухудшению характеристик и безопасности. Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Усовершенствованные зарядные устройства (Cadex) предотвращают зарядку литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля.
Предпринимаются усовершенствования для зарядки литий-ионных аккумуляторов при температурах ниже нуля. Зарядка действительно возможна с большинством литий-ионных элементов, но только при очень низких токах. Согласно исследовательским документам, допустимая скорость зарядки при –30°C (–22°F) составляет 0,02°C. При таком малом токе время зарядки может увеличиться до 50 часов, что считается нецелесообразным. Однако существуют специальные литий-ионные аккумуляторы, которые могут заряжаться до –10°C (14°F) с меньшей скоростью.
Некоторые производители литий-ионных аккумуляторов предлагают специальные элементы для холодной зарядки. Также потребуются специальные зарядные устройства, которые снижают C-rate в зависимости от температуры и заряжают аккумулятор до более низкого пикового напряжения; Например, 4,00 В на ячейку вместо обычных 4,20 В на ячейку. Такие ограничения уменьшают энергию, которую может удерживать литий-ионный аккумулятор, примерно до 80% вместо обычных 100%. Время зарядки также будет увеличено и может длиться 12 часов и дольше в холодном состоянии.
Литий-ионные аккумуляторы, заряжаемые при температуре ниже 0°C (32°F), должны пройти нормативную проверку, чтобы подтвердить отсутствие литиевого покрытия. Кроме того, специально разработанное зарядное устройство будет поддерживать выделенный ток и напряжение в безопасных пределах во всем диапазоне температур. Сертификация таких аккумуляторов и зарядных устройств очень затратна, что отразится на цене. Аналогичные нормативные требования также применяются к искробезопасным батареям (см. BU-304: Зачем нужны схемы защиты?)
Некоторые производители аккумуляторов и зарядных устройств заявляют, что заряжают литий-ионные аккумуляторы при низких температурах; однако большинство компаний не хотят брать на себя риск потенциальной неудачи и брать на себя ответственность. Да, литий-ионные аккумуляторы будут заряжаться при низкой температуре, но исследовательские лаборатории, изучающие эти аккумуляторы, получают тревожные результаты.
Высокотемпературный зарядТепло — злейший враг аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных. Добавление температурной компенсации к свинцово-кислотному зарядному устройству для адаптации к колебаниям температуры продлевает срок службы батареи до 15 процентов. Рекомендуемая компенсация составляет 3 мВ на ячейку при повышении температуры на каждый градус Цельсия. Если для плавающего напряжения установлено значение 2,30 В/элемент при 25°C (77°F), напряжение должно составлять 2,27 В/элемент при 35°C (95°F). При более низких температурах напряжение должно составлять 2,33 В на элемент при 15°C (59°F). Эти корректировки на 10°C соответствуют изменению на 30 мВ.
В таблице 3 указано оптимальное пиковое напряжение при различных температурах при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов. В таблице также указано рекомендуемое плавающее напряжение в режиме ожидания.
Состояние батареи | -40°C (-40°F) | -20°C (-4°F) | 0°C (32°F) | 25°C (77°F) | 40°C (104°F) |
---|---|---|---|---|---|
Ограничение напряжения при перезарядке | 2,85 В/ячейка | 2,70 В/ячейка | 2,55 В/ячейка | 2,45 В/ячейка | 2,35 В/ячейка |
Плавающее напряжение при полной зарядке | 2,55 В/ячейка или ниже | 2,45 В/ячейка или ниже | 2,35 В/ячейка или ниже | 2,30 В/ячейка или ниже | 2,25 В/ячейка или ниже |
при зарядке и обслуживании стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов в режиме плавающего заряда. Компенсация напряжения продлевает срок службы батареи при работе в условиях экстремальных температур.
Зарядка аккумуляторов на основе никеля при высоких температурах снижает выделение кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так.
Зарядка аккумуляторов на основе никеля в теплом состоянии снижает выделение кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так. Рисунок 4 показывает сильное снижение эффективности заряда по сравнению с «линией 100-процентной эффективности» при температуре выше 30°C (86°F). При 45°C (113°F) батарея может принять только 70% своей полной емкости; при 60°C (140°F) прием заряда снижается до 45 процентов. NDV для обнаружения полного заряда становится ненадежным при более высоких температурах, а измерение температуры необходимо для резервного копирования.
Рис. 4. Прием заряда NiCd в зависимости от температуры [2]Высокая температура снижает прием заряда и отклоняется от пунктирной «линии 100% эффективности». При 55°C коммерческий NiMH имеет КПД заряда 35–40%; более новый промышленный NiMH достигает 75–80%.
Литий-ионный аккумулятор хорошо работает при повышенных температурах, но длительное воздействие тепла снижает срок службы. Зарядка и разрядка при повышенных температурах приводят к выделению газа, что может привести к вентилированию цилиндрического элемента и вздутию карманного элемента. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C (122°F).
Некоторые аккумуляторы на основе лития мгновенно нагреваются до высоких температур. Это относится к батареям в хирургических инструментах, которые стерилизуются при температуре 137°C (280°F) до 20 минут в процессе автоклавирования. Бурение нефтяных и газовых скважин как часть фрекинга также подвергает батарею воздействию высоких температур.
Потеря емкости при повышенной температуре находится в прямой зависимости от уровня заряда (SoC). Рисунок 5 иллюстрирует действие литий-кобальта (LiCoO2), который сначала подвергается циклированию при комнатной температуре (КТ), а затем нагревается до 130°C (266°F) в течение 90 минут и циклически на 20, 50 и 100 процентов SoC. Заметной потери емкости при комнатной температуре нет. При 130 °C с 20-процентной SoC наблюдается небольшая потеря емкости в течение 10 циклов. Эта потеря выше при 50-процентном SoC и показывает разрушительный эффект при циклическом включении при полной зарядке.
Стерилизацию аккумуляторов для хирургических электроинструментов следует проводить при низкой SoC.
Испытание: ячеек LiCoO2/Graphite подвергали воздействию температуры 130°C в течение 90 минут при различных SoC между каждым циклом.