Батареи отопления для дачи электрические: Страница не найдена — Все про утепление и отопление дома и квартиры

Электрические радиаторные и конвекторные батареи отопления, применение для дома и дачи, основные вопросы экономии

В целом, если говорить об электрическом отоплении, то можно выделить четыре основных типа, которые различаются по способу преобразования энергии электрического тока в тепловую энергию:

В данной статье речь будет вестись про первые два типа, которые основаны на одном принципе, но используют различные подходы к процессу передачи тепла окружающему воздуху.

Основу конструкции любой электрической батареи составляет нагревательные элемент – ТЭН (тепло-электро нагреватель). ТЭН конструктивно состоит из спирали из высокоомного провода, помещенной в защитную трубку из металла.

Промежуток между спиралью и стенками трубки заполнен термостойким диэлектриком (обычно применяется мелкоразмолотый кварцевый песок).

Нагреватель помещается в корпус, в котором циркулирует теплоноситель, передающий тепло от ТЭНа к стенкам корпуса. В качестве теплоносителя используется вода либо минеральное масло. В настоящее время водяные нагреватели используются достаточно редко.

Это вызвано следующими недостатками воды в качестве теплоносителя:

• высокий коэффициент теплового расширения;
• низкая температура кипения;
• коррозионная активность по отношению к материалу корпуса прибора;
• высокая электропроводность за счет чего возможно поражение током в случае неисправности.

Масло от подобных недостатков полностью свободно. Единственное, что требуется отметить, это горючесть масла, но это опасно только в случае нарушения герметичности устройства, что случается крайне редко, да и то, в основном, при неправильной эксплуатации, например, при ударах или падении.

ОТЛИЧИЕ КОНВЕРТОРА ОТ РАДИАТОРА

Если не вдаваться в подробности, то можно сказать следующее:

• радиаторы обогревают воздух в помещении, передавая тепло в окружающую среду всей площадью поверхности;
• конвектор, обогревает воздух, циркулирующий внутри корпуса. по сути это тот же радиатор, заключенный в корпус, снабженный щелями для направленного движения воздуха.

Указанные различия определяют специфику применения отопительных батарей. Как правило, масляные радиаторы выполняются в виде переносного устройства и предназначены для обогрева небольших помещений.

Конвекторы в силу особенностей циркуляции воздуха, обычно устанавливают под окнами. Работа по обогреву помещения происходит следующим образом. Холодный воздух от оконного проема за подоконником опускается вниз, до уровня поля, далее он попадает во входные щели радиатора, нагревается и выходит через выходные отверстия.

Таким образом, достигается две цели – не допускается растекание холодного воздуха по поверхности пола и возле окна создается своеобразная тепловая завеса.

Можно установить под окнами и обычные масляные батареи, но их эффективность будет значительно ниже.

Особенностью радиатора является то, что наличие большого объема теплоносителя превращает его в своеобразный аккумулятор тепла, поскольку, чем больше объем жидкости в системе, тем большее время для ее остывания потребуется.

С другой стороны, этот факт может мешать, поскольку тепловая инерционность радиатора будет велика, температуру не получится быстро регулировать. Напротив, конвекторы реагируют на изменение регулировки очень быстро, но и при выключении также быстро остывают.

Оба типа нагревателей могут быть в стационарном и переносном исполнении. Кроме того, конвекторы могут также выпускаться в настенном или универсальном исполнении.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ БАТАРЕИ ДЛЯ ДАЧИ И ДОМА

Тип используемых устройств обогрева зависит от предъявляемых требований и особенностей эксплуатации. Так, к примеру, дачный домик требует отопления только в переходный период, весной или осенью.

Общая площадь помещений невелика. Поэтому вполне можно обойтись переносными батареями, которые легко забрать с собой по окончании дачного сезона.

Непрерывно работающее отопление целесообразнее выполнить при помощи стационарных устройств, жестко закрепленных в предусмотренных местах.

Для отопления комнат с большой площадью стоит задуматься об использовании радиаторов, выполненных из алюминия. Они имеют эффективную нагревающую поверхность.

Внешне такие радиаторы очень похожи на стационарные батареи водяного отопления и работают по тому же принципу. Передавая тепло окружающему воздуху от всей поверхности, они, в тоже время могут задавать некоторое направление теплому восходящему потоку.

Сегодня в продаже можно встретить такие варианты отопительных радиаторов, как плинтусные. Они имеют малую высоту, но большую протяженность. Эффективность их работы объясняется тем, что воздух прогревается почти по всему периметру стены, а не только под окнами, причем нагрев ведется практически от уровня пола.

Внешняя поверхность радиаторов может быть:

• гладкой;
• иметь оребрение.

Последний вариант значительно эффективнее, поскольку при нем увеличена теплоотдача от теплоносителя. При равной мощности радиаторы оснащенные ребрами быстрее нагреют помещение, чем плоские.

Конвекторы могут иметь напольное, настенное исполнение или внутрипольное, которое определяет способ установки устройства. Настенное исполнение позволяет крепить конвектор под окнами на любой желаемой высоте.

Радиаторы можно время от времени использовать для сушки влажного белья. Главное, не перекрывать полностью поверхность, а лучше, не более, чем наполовину. Такая возможность очень полезна, когда нужно просушить промокшую после дождя одежду.

С конвертерами так поступать нельзя ни в коем случае, поскольку нарушенная циркуляция воздуха, может привести к перегреву устройства. В случае необходимости можно подвесить влажные вещи недалеко от конвектора в направлении выхода теплого воздуха.

ЭКОНОМИЧНЫЕ ЭЛЕКТРОБАТАРЕИ

Теоретически КПД электрообогревателей приближается к 100%, поэтому говорить о достижении экономии за счет выбора типа батареи не совсем корректно. Но повысить эффективность можно за счет применения определенных технических решений.

Большинство радиаторов или конвертеров имеют возможность регулировки температуры теплоносителя. У дешевых моделей это обычный биметаллический контакт, который размыкает цепь при достижении заданной температуры. Точность установки температуры такого регулятора невелика.

Более продвинутые модели снабжены терморегулятором на микроконтроллере и имеют светодиодный или жидкокристаллический дисплей, на котором отображаются текущие значения температуры и ее пороговое значение, при котором происходит отключение. Применение микроконтроллеров позволяет использовать функцию программирования температуры нагревателя в зависимости от времени суток.

Чем точнее и быстрее работает регулятор, тем выше экономия электроэнергии от его применения.

Бесспорно, электроотопление с встроенным регулятором температуры, это хорошее решение для экономии электроэнергии, но у него есть недостаток – контролируется температура теплоносителя, а не окружающего воздуха. Исключение составляют некоторые конвекторы, у которых замер температуры производится у входного потока воздуха.

Большей эффективности можно достигнуть, применяя выносные датчики температуры, которые позволяют контролировать обстановку в требуемой зоне обогрева. Внешние терморегуляторы выпускаются различной степени сложности.

Наиболее продвинутые позволяют программировать значение температуры воздуха не только в зависимости от времени суток, но и на каждый день в течении недели. Более простые, но и самые дешевые, просто размыкают цепь питания при достижении выставленной температуры.

Практически все устройства электрообогрева имеют несколько ступеней мощности, для этого в конструкцию устанавливается несколько ТЭНов различной мощности. Их комбинация дает возможность регулировать суммарную мощность устройства.

Выбирая электронагреватель для дачи или квартиры, нужно учитывать возможность электропроводки. Даже самый слабый нагреватель потребляет значительный ток и может стать причиной проблем с электропроводкой. (См. материал про подключение электроприборов).

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Электробатареи для экономного отопления загородного дома

Рынок электрической отопительной техники в буквальном смысле перенасыщен самыми разнообразными обогревателями, как инфракрасными, так и конвекционными. Тем не менее, и без того широкий выбор постоянно пополняется всякими новинками, ибо фантазия разработчиков и производителей воистину не имеет границ. Некоторые из этих новинок преподносятся как нечто революционное в сфере обогрева помещений. Яркий тому пример — электробатареи отопления, что заявлены как альтернатива всем прочим обогревателям. Попробуем разобраться, насколько они хороши на самом деле.

Устройство электробатарей

Внешне данные отопительные приборы очень похожи на хорошо всем знакомые алюминиевые или биметаллические радиаторы для водяных систем. Только сбоку установлена дополнительная панель, где имеется блок управления и жидкокристаллический экран.

Аппарат присоединяется к электрической сети самым обычным способом – включением в розетку. Управление можно осуществлять также с дистанционного пульта.

Материал, из которого сделаны электробатареи, — алюминиевый сплав (силумин), из такого же изготовлены обычные радиаторы, устанавливаемые в водяных системах отопления.

По внешней конфигурации обогревателя и материала теплообменной поверхности можно судить о том, каким способом настенные электробатареи для отопления передают тепло в помещение. Да точно так же, как и простые радиаторы – прямым нагревом воздуха (конвекцией) и выделением инфракрасного излучения. Тогда в чем же заключаются новшества? Чтобы это понять, надо разобраться с конструкцией приборов, а они бывают 2 видов:

• безжидкостные;
• жидкостные (мини-котлы).

Обогреватели без жидкости

Если изучить вопрос глубже, то можно выяснить, что идея создания электробатарей этого типа отдаленно напоминает концепцию электрических конвекторов известного французского бренда NOIROT. Там алюминиевый ребристый теплообменник одновременно является и нагревательным элементом.

Греющая спираль встроена прямо в тело теплообменника, что способствует быстрой и эффективной передаче тепла. В электрических батареях принцип такой же: внутри каждой алюминиевой секции находится ТЭН небольшой мощности (150—200 Вт).

ТЭН заделывается в секцию по специальной технологии методом литья. Затем несколько секций соединяются между собой механически, а нагревательные элементы подключаются к блоку управления по параллельной схеме. В результате получаются так называемые электробатареи для экономного отопления, как их декларирует производитель. Обоснования экономичности безжидкостных электронагревателей следующие:

• чрезвычайно точный контроль температуры окружающего воздуха. Это позволяет электронному термостату вовремя отключать нагрев, не расходуя лишней электроэнергии. Среднее потребление прибора заявлено в размере 30% от максимальной мощности;
• большая площадь поверхности каждой секции электробатареи (до 0.5 м2), что способствует отличной теплоотдаче;
• вся секция прогревается равномерно и потому хорошо передает тепло;
• благодаря той же площади, да еще материалу радиатор долго остывает, а значит, промежуток времени между отключением и включением нагрева увеличивается. Снова экономия.

Жидкостные мини-котлы

Очередные экономные электробатареи по конструкции схожи с традиционными масляными радиаторами. Только здесь несколько алюминиевых секций, объединенных в один нагревательный прибор, заполнены незамерзающей жидкостью. В нижнем горизонтальном коллекторе размещен ТЭН, нагревающий эту жидкость. В результате более горячая среда поднимается в верхнюю зону батареи, отдает тепло и возвращается обратно к ТЭНу. То есть, внутри происходит постоянная циркуляция теплоносителя.

Аппарат укомплектован электронным терморегулятором, функционирующим в тандеме с датчиком температуры. Схема работы классическая: достигнув заданной температуры в помещении, термостат отключает электробатарею, а спустя некоторое время, когда воздух остынет, снова запускает нагрев.

Дополнительные функции:

• 7 режимов, от самого экономичного до максимального;
• система защитного отключения при перегреве;
• ЖК-дисплей с календарем и часами;
• индикация наличия заземления.

Примечание. Данные электрические батареи для загородного дома или квартиры предлагаются в настенном либо напольном исполнении. Самый известный российский производитель – компания «Эффективная энергетика», обогреватели продаются под брендом «ЭффектЭнерго».

В чем правда и где вымысел

Ни в коем случае нельзя сказать, что эффективность электробатарей – сплошной вымысел, а сами они никуда не годятся. Безжидкостный прибор на 10 секций общей мощностью 2 кВт действительно в состоянии обогреть комнату площадью 25 м2, как и заявляет фирма – производитель. Дело в другом: данные не слишком оригинальные изделия преподносятся нам как обогреватели, призванные совершить переворот в сфере отопительной техники. На самом деле ничего революционного в них нет, это не чудодейственные приборы с расходом электроэнергии в 3 раза ниже обычного.

Алюминиевые батареи со встроенными ТЭНами — это нечто среднее между конвекторами и инфракрасными обогревателями.

Утверждение о том, что точный контроль температуры помогает экономить электроэнергию верно. Только экономия эта незначительна по сравнению с тепловыми потерями здания, которые должен восполнить любой отопитель. Кроме того, подобным контролем оснащены почти все модели конвекторов и масляных радиаторов, исключая самые дешевые. Правда и то, что большая площадь поверхности способствует хорошей теплоотдаче, но экономии в этом никакой нет. То же касается и равномерного прогрева секций, в целом это хорошо, но расход электричества никоим образом не снижает.

Свойство электробатареи долго остывать придумано специалистами по маркетингу. Алюминиевый сплав отличается высокой теплопроводностью и остывает моментально, если прекратить нагрев. Жидкостные мини-котлы в этом отношении больше соответствуют истине. Но уж слишком мало в них жидкости, чтобы долго удерживать тепло.

Выводы

Первый и самый важный тезис: электробатарея с расходом электроэнергии лампочки – это миф. Для обогрева комнаты нужно затратить столько же электричества, сколько она теряет тепла. Тезис второй: эти приборы достаточно эффективны и вполне пригодны для отопления дома или квартиры, но никаких чудес от них ждать не следует. И последнее: радиаторы со встроенными нагревателями в среднем стоят гораздо дороже конвекторов, так что о целесообразности их приобретения стоит задуматься.

Альтернативное электрическое отопление — Бытовые батареи, электрическое отопление

И что нужно думать о

Кейт Д. Фут

имеют большой потенциал для домовладельцев, которые хотят сэкономить деньги и планету, обогревая свои дома экологически чистой возобновляемой энергией. Батареи позволяют домовладельцу накапливать электроэнергию на время, когда источник энергии (солнце, ветер) недоступен или они потребляют больше электроэнергии, чем производят.Дополнительным плюсом является то, что постоянный ток, хранящийся в батареях, можно использовать для электрического нагрева без преобразования его в переменный ток. Благодаря современным технологиям утепления дома дом, работающий на альтернативных источниках энергии, может пережить умеренную зиму, обогреваясь только за счет комбинации энергии солнца и ветра.

Те же технологии литий-ионных аккумуляторов, которые используются в электромобилях, начинают использоваться и в домах. Эти батареи только начинают использоваться в домах и на предприятиях для хранения избыточной электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, ветряными турбинами и гидроэлектрическими системами.В этом участвуют крупные производители технологий, такие как Honda, Tesla, Bosch, GE и Samsung. Компания Honda представила демонстрационный умный дом, в котором есть аккумуляторная домашняя батарея, а также электромобиль, солнечные батареи и геотермальный тепловой насос. И контролируется системой управления энергопотреблением.

Flow — еще один новый способ хранения электроэнергии. Эти новые батареи разработали исследователи из Гарварда и Массачусетского технологического института. Батареи Flow не содержат металлов и основаны на молекулах на основе углерода, называемых хинонами.Хиноны — это природные недорогие небольшие органические молекулы (на основе углерода) в большом количестве. Они очень похожи на молекулы, хранящие энергию в растениях и животных. Проточные батареи хранят электроэнергию во внешних резервуарах, подобных топливным элементам, а не внутри самой батареи. Два основных компонента, оборудование для электрохимического преобразования, через которое протекают жидкости (это устанавливает пиковую мощность), и резервуары для хранения химикатов (они устанавливают энергоемкость), могут быть рассчитаны по размеру в зависимости от обстоятельств.Это означает, что количество хранимой энергии ограничено только размером резервуаров. Можно хранить большее количество энергии с меньшими затратами, чем в традиционных резервуарах.

Коснувшись современных систем накопления электроэнергии, пора переходить к электрическому отоплению. Поскольку накопленная электроэнергия выходит в виде постоянного тока, она является идеальным источником энергии для электрических нагревателей. Поскольку современные обогреватели становятся все более и более эффективными, они быстро становятся очень разумным вариантом для отопления дома.Кроме того, нет потерь тепла через дымоход. Тепловые насосы еще лучше.

Электрический обогреватель для плинтусов существует уже давно и зарекомендовал себя как дорогое оборудование. Раньше это было правдой, но, как и в случае с другими формами слуха, они стали более эффективными. Когда электричество сравнивается со стоимостью топлива для отопления (природный газ, пропан и т. Д.), Быстро становится очевидным, что электрическое тепло не заслуживает своей давней репутации дорогостоящего способа обогрева.

Обогреватели для плинтусов работают за счет конвекции, забирая холодный воздух у пола, нагревая его и выпуская в комнату по мере того, как он расширяется и поднимается.По мере того, как воздух охлаждается, он опускается на пол и возвращается к обогревателю плинтуса, где снова нагревается. Этот цикл подогрева воздуха будет продолжаться до тех пор, пока его термостат не достигнет желаемой температуры, и нагреватель автоматически не отключится.

Настенные обогреватели — еще один способ обогреть ваш дом электричеством. В настенных обогревателях обычно используется вентилятор, поэтому для части устройства потребуется переменный ток, либо от сети, либо от вашей аккумуляторной батареи, на инвертор для преобразования электричества в переменный ток. Как и в случае с обогревом плинтуса, температуру можно регулировать от одной комнаты к другой, и нет необходимости в установке или обслуживании воздуховодов.

Лучистое тепло от пола означает, что вам тепло, а теплые ноги обычно заставляют вас чувствовать себя более комфортно, чем другие системы обогрева, по ряду причин. На ощупь теплее, потому что тепло доставляется от пола. Подогрев пола не включается и выключается постоянно, вызывая колебания температуры, из-за чего вам становится слишком тепло в одну минуту и ​​слишком холодно в следующую. Он также не сушит воздух, в свою очередь, кожу и носовые ходы. Лучистое тепло не имеет сквозняков, потому что нет регистров подачи и возврата или радиаторов, зависящих от конвекции.Наконец, воздух становится чище, потому что пыль и аллергены менее подвержены взбалтыванию.

Тепловые насосы чрезвычайно эффективны и очень рентабельны с точки зрения потребляемой электроэнергии. Это потому, что они не создают тепло, а поглощают его извне, концентрируют и перемещают внутрь. Перемещать тепло намного дешевле, чем создавать тепло. В летние месяцы они делают то же самое, но наоборот, действуя как кондиционеры. Для охлаждения они более эффективны, чем стандартные оконные кондиционеры, и охлаждают большие площади.

Слабость теплового насоса — его первоначальная цена. Они дорогие. Кроме того, вам обязательно понадобится переменный ток для работы теплового насоса, а это значит, что вашей альтернативной энергетической системе обязательно понадобится инвертор. Однако потребление электроэнергии будет намного ниже, чем у плинтусов или настенных обогревателей.

После установки тепловые насосы являются частью конструкции (это означает, что их нельзя переносить или легко снимать). Когда закончится лето, не нужно их убирать, потому что вы будете использовать их для обогрева.Обычно нет необходимости в дополнительной конструкции, чтобы выдержать их вес. (Для оконных кондиционеров часто требуется полка, чтобы выдержать их вес и защитить оконную раму.)

В целом, можно ожидать, что в ближайшие несколько десятилетий отопление дома претерпит ряд изменений. Оборудование для альтернативной энергетики станет дешевле, а топливо для отопления — дороже.

Зачем тратить его на отопление кабины? (Видео)

Среди недостатков автомобилей, работающих от аккумулятора, — энергия, необходимая для обогрева кабины.

Как известно водителям электромобилей в странах с менее умеренным климатом, нагрев кабины до комнатной температуры оказывает огромное влияние на запас хода батареи — возможно, до 40 процентов.

Аналогичное воздействие наблюдается и при использовании кондиционеров, но для охлаждения автомобиля от 90 до 70 градусов F (от 32 до 21 градусов C) требуется гораздо меньше энергии, чем для его нагрева от 25 до 70 градусов F ( — от 4 до 21 градуса С).

НЕ ПРОПУСТИТЕ: Nissan Leaf, потеря диапазона напряжения Chevy зимой: новые данные из Канады

В следующей статье предлагается альтернатива использованию энергии батарей для управления климатом в электромобилях.

Он был написан владельцем Tesla Model S Томасом Э. Муром из Аннаполиса, штат Мэриленд, и (слегка) отредактирован Green Car Reports для объема и ясности.

Он пишет …

Tesla Model S 2013 года на пароме в Хорсшу-Бэй, Канада [фото: владелец Винсент Аргиро]

У электромобилей ахиллесова пята воспаляется и становится болезненной в это время года, особенно в северном климате. Они страдают от слишком большого количества хорошего, а именно от энергоэффективности.

В то время как более 75 процентов энергии в топливе для двигателя внутреннего сгорания тратится впустую в вздымающихся облаках тепла, электродвигатели настолько эффективны, что тратят лишь около 10 процентов своей энергии на тепло.

Tesla Model S может взорвать газовые маслкары на драг-полосах при запасе энергии, эквивалентном менее 2,5 галлонов (10 литров) бензина, но при хорошей погоде он рассчитан на дальность действия 265 миль (427 километров). .

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Электромобили зимой: шесть шагов для увеличения запаса хода

Но все это меняется, когда электромобили ездят в морозную погоду, и становится еще хуже в арктических условиях. Даже если пассажиры хотят «замерзнуть на медленной полосе», батареи необходимо держать в тепле, чтобы обеспечить регенерацию и обеспечить их полный запас энергии.

Хорошая новость заключается в том, что в жаркую погоду требуется меньше кондиционеров, чтобы преодолевать тепло, выделяемое самим автомобилем, как и в случае с автомобилем внутреннего сгорания. Тем не менее, это небольшое утешение для водителя, у которого в метель закончилась энергия на половине его или ее нормального диапазона.

Итак, что можно сделать?

2012 Nissan Leaf зимний тест

Лучший способ обогрева с помощью электричества — это включить тепловой насос кондиционера в обратном направлении, чтобы он охладил снаружи и отводил тепло внутрь.Это обеспечивает в 4-5 раз больше энергии, чем требуется для перекачивания.

Это означает, что определенное количество электроэнергии примерно в четыре раза более ценно для работы теплового насоса, чем просто для обогрева кабины с помощью резистивного обогрева.

Последние модели Nissan Leaf оснащены реверсивным тепловым насосом для обогрева и охлаждения, что значительно сокращает потери запаса хода в холодную погоду. Как ни странно, премиальная Tesla Model S не обеспечивает этой функции своим тепловым насосом.

Но тепловой насос теряет эффективность при понижении температуры наружного воздуха, поэтому для самых холодных условий требуется дополнительное тепло.

Это часто обеспечивается электрическим нагревом сопротивлением, который вырабатывает только 20 процентов энергии, которую мог бы обеспечить тепловой насос.

По той же причине, по которой электромобили — отличная идея, нагрев электромобилей с помощью электрического резистивного нагрева — ужасная идея.

2012 Nissan Leaf зимний тест

Теперь рассмотрим «гибридный» автомобиль другого типа.В нем будут использоваться два вида энергии для управления климатом: энергия батареи для движения автомобиля, но также для включения компрессора теплового насоса и горючая энергия для обогрева автомобиля, когда тепловому насосу требуется помощь.

Учитывая очень высокую удельную энергию углеводородного топлива, даже небольшой бак удвоит или утроит общую энергию, доступную транспортному средству, с незначительным увеличением массы и сложности.

Это намного проще и легче, чем использовать двигатель внутреннего сгорания в качестве источника тепла.Получение того же количества энергии за счет увеличения размера батареи само по себе звучит элегантно, но было бы намного дороже — и фактически оказалось бы расточительным при использовании ценной электроэнергии.

Одним из примеров реализации этой концепции является «Балтийский биогазовый автобус», который сейчас развернут в Бергене, Норвегия, и Вестеросе, Швеция.

VanHool, «Балтийский биогазовый автобус»

Скандинавия — один из пионеров в мире по переработке отходов в «биогаз» с превосходной плотностью энергии.Получающееся в результате топливо является углеродно-нейтральным или близким к нему, потому что при его генерации расходуется столько же CO2, сколько выделяется при его сгорании.

Второй пример — Станислав Ярач из Сомерсета, штат Нью-Джерси, которому принадлежит электрический миникар Mitsubishi i-MiEV.

Он обнаружил, что часто сталкивается с неприемлемой потерей дальности во время зимнего вождения, и, имея всего 62 мили для старта, ему нужен каждый бит диапазона, который может предложить i-MiEV.

Малый бак дизельного топлива для обогрева салона в Mitsubishi i-MiEV; владелец, Станислав Ярач, из Somerset, NJ

Ярач нашел коммерческий «готовый» стояночный обогреватель, который можно было установить для обеспечения всего тепла, которое ему потребуется в течение нескольких часов вождения, используя всего 1 литр дизельного (или биодизельного) топлива, тем самым сохранив свой запас хода даже в самая холодная погода.

Один газовый баллон для гриля-барбекю вмещает около 115 киловатт-часов тепловой энергии, что равно примерно 3,5 галлонам (13 литрам) бензина. Это больше, чем энергоемкость самых больших аккумуляторов, доступных сейчас в любом электромобиле.

И этого количества энергии хватило бы на то, чтобы обогреть автомобиль в самую холодную зимнюю погоду, на расстояние не менее 300 миль. Возможно, он также может предварительно подготовить батареи и кабину перед поездкой.

Если электричество — лучшая энергия для вращения валов и движения транспортного средства, а сгорание — лучшая портативная энергия для обогрева, когда это необходимо, какой производитель первым объединит их?

Они могли бы назвать такой вариант с нейтральным выбросом углерода в холодную погоду для электромобилей Thermal Hybrid A Additional Warmth (THAW), который владельцы будут использовать вместо добавления ДВС.

Том Мур был учителем физики и математики, научным сотрудником, научным сотрудником университета и научным сотрудником проекта НАСА в серии миссий по изучению взаимодействия между атмосферой Солнца, Землей и другими планетами. Его текущий проект — Миссия Магнитосферного Мультимасштаба, которую он любит называть миссией «Магнитная мускулатура космоса».

_______________________________________

Следите за сообщениями GreenCarReports в Facebook и Twitter.

Лучшая система отопления для дома для отпуска: от коттеджей до домиков на пляже

При выборе лучшей системы отопления для дома для отпуска нет недостатка в вариантах. Например, следует ли вам выбрать традиционную систему центрального отопления или альтернативную систему с учетом уникальных требований вашего загородного дома? А как насчет самого источника тепла? Что лучше: природный газ или электричество? Как видите, при выборе лучшей системы отопления для загородного дома необходимо учитывать ряд факторов.В этой статье мы предлагаем обзор типовых систем отопления для загородных домов, а также некоторые аспекты, которые следует учитывать.

Первоначальные соображения

Перед тем, как выбрать систему отопления для вашего загородного дома, вы должны рассмотреть следующие исходные вопросы:

• Сколько месяцев вам нужно, чтобы отапливать свой загородный дом?

Если у вас небольшой коттедж и отопление требуется только летом или зимой, то, возможно, будет достаточно пропанового или дровяного камина.Помимо того, что эти системы отопления не требуют особого обслуживания, они благоприятно реагируют на отрицательные температуры, особенно если зимой в вашем загородном доме нет людей. Или, возможно, вам нужно более комплексное решение для отопления, и в этом случае лучшим вариантом может быть высокоэффективный и доступный тепловой насос как для отопления, так и для кондиционирования воздуха. В любом случае, если вы планируете использовать свой загородный дом круглый год, вам стоит изучить все доступные варианты отопления.

• Вам нужно отапливать весь загородный дом или только его часть?

Требования к отоплению для пляжного домика площадью 3000 кв. Футов будут существенно отличаться от небольшого домика площадью 800 кв. Футов.Кроме того, комната, выходящая на южную сторону, может получать достаточно тепла от солнца, тогда как комната в подвале, выходящая на север, может потребовать дополнительного тепла. Обратное может применяться в случае требований к кондиционированию воздуха в вашем доме. Возможно, вас тоже не волнует, есть ли отопление в дамской комнате. Дело в том, что меньшие и более простые системы отопления, такие как отдельно стоящие или настенные решения, могут быть жизнеспособными без необходимости установки печи и комплектных воздуховодов. Для больших загородных домов, требующих отопления и / или кондиционирования воздуха во всем доме, может потребоваться более полная система центрального отопления.

• Какой источник энергии лучший в этом районе?

Если в этом районе нет электричества, это ограничит доступные вам варианты. Точно так же, если нет надежных поставок природного газа или другого топлива, ваши возможности становятся еще более ограниченными. По этой причине древесина может быть идеальным источником тепла для удаленного участка. С другой стороны, у пляжного домика или лыжного шале, подключенного к местной электросети, будет больше возможностей.В конце концов, для любого отопительного решения важен надежный и доступный по цене источник энергии.

• Какая инвестиция является лучшей в долгосрочной перспективе?

В дополнение к рассмотрению наилучших инвестиций с вашей точки зрения как собственника, вы также должны рассмотреть лучший вариант с точки зрения перепродажи. Например, если у вас есть единственный в квартале дом для отпуска без кондиционера, ваш дом для отдыха может оказаться менее желанным, если вы решите его продать.

• Кто будет выполнять необходимое техническое обслуживание?

У каждой системы отопления будут свои требования к техническому обслуживанию, которые зависят от выбранной системы. Дровяную печь, возможно, потребуется ежегодно чистить и пополнять запас дров. Для тех, кто занимается своими руками, вы можете самостоятельно правильно обслуживать дровяную печь. С другой стороны, для пропановой печи вам, вероятно, потребуются ежегодные проверки квалифицированными специалистами. Об этом важно помнить, особенно в более суровых климатических условиях, где необходима хорошая и надежная система отопления.

• Можно ли интегрировать систему отопления с термостатом?

Установив термостат, вы можете контролировать температуру системы отопления на постоянном уровне или в желаемом диапазоне. Типичная система принудительного воздушного отопления будет иметь единственный термостат. С появлением интеллектуальных термостатов от Nest, Ecobee и других вы также можете управлять температурой удаленно. Использование программируемого термостата может сэкономить около 10% в год на расходах на отопление и охлаждение.Для загородных домов, которым требуется тепло только часть года, это становится менее важным, но для тех домов, где требуется комплексное решение для отопления круглый год, рекомендуется встроенный интеллектуальный термостат.

Типовые системы отопления для домов отдыха: обзор

Центральное отопление

Большинство домашних хозяйств в Северной Америке отапливаются с помощью центральной печи. Печь — это тип отопительной системы, в которой используется вентиляторный двигатель и воздуховоды для распределения теплого воздуха по всему дому через воздушные регистры или решетки.Такой тип отопления часто называют системой принудительного распределения теплого воздуха. Он работает на природном газе, пропане, мазуте или электричестве.

Печи недороги по сравнению с другими системами центрального отопления, представляют собой надежный источник тепла и требуют минимального обслуживания. Имейте в виду, что некоторые нагнетательные вентиляторы, особенно старые модели, могут быть громкими во время работы.

В отличие от топок, которые переносят теплый воздух, котлы распределяют тепло через горячую воду.Бойлер нагревает воду для производства пара или горячей воды, которая затем распределяется по системе трубопроводов. Затем тепло проходит через радиатор или другое устройство для обогрева дома. Бытовые котлы могут работать на природном газе, пропане, мазуте, биодизельном топливе или электричестве.

Котлы позволяют лучше контролировать рассеивание тепла и, как следствие, отапливают дома более равномерно и комфортно. Они также более энергоэффективны и являются более здоровым вариантом по сравнению с традиционными системами принудительной вентиляции, которые перемещают пыль и аллергены в вашем загородном доме.С другой стороны, они дороги в установке и требуют минимальной температуры для предотвращения замерзания труб.

В качестве двустороннего кондиционера тепловой насос собирает тепло из окружающей среды (например, воздуха, земли или воды) для обогрева. В теплое время года кондиционер перемещает тепло из более прохладного помещения в более теплое на улице. В холодные месяцы тепловой насос собирает тепло снаружи через электрическую систему и отдает тепло внутри дома.В большинстве тепловых насосов используются системы принудительной подачи теплого воздуха.

Очевидным преимуществом этих систем является то, что они могут обеспечивать как охлаждение, так и обогрев. Это будет особенно важно для домов отдыха, используемых круглый год в условиях жаркого лета и прохладной зимы. Однако установка этих систем требует больших затрат.

Газовые или электрические обогреватели

В некоторых случаях переносной электрический обогреватель может быть всем, что требуется. В качестве резистивного нагревателя они преобразуют электрический ток из электрической розетки непосредственно в тепло.Переносные электрические обогреватели недороги и идеально подходят для небольших комнат, а не всего дома. Они также довольно неэффективны, поскольку для выработки того же количества тепла, которое могут обеспечить другие источники тепла, такие как природный газ, требуется много электроэнергии. Однако для нерегулярного использования это простое решение по сравнению с другими вариантами, которые могут потребовать дорогостоящей установки и воздуховодов. В конечном счете, электрическое сопротивление нагреву часто является самой дорогой альтернативой отопления и, следовательно, не лучшим долгосрочным решением.

В других случаях, оборудование прямого нагрева, работающее на газе, может быть лучшим вариантом, особенно если на объекте нет электричества. Это может быть настенный или отдельно стоящий блок, который, как и электрические резистивные нагреватели, не требует наличия воздуховодов. Соответственно, такие агрегаты лучше всего использовать для отопления одноместного помещения. Если в нескольких комнатах требуется отопление, вы можете приобрести блоки с герметичными системами подачи воздуха для горения, но для этого потребуется прокладка труб через стену.Такие системы лучше всего подходят для домиков и других загородных домов, где допустима разница температур между комнатами. Газовое оборудование прямого нагрева обычно работает на природном газе или пропане.

Электрические обогреватели плинтусов также относятся к категории резистивных обогревателей. Вместо того, чтобы включать устройство в электрическую розетку, электрические плинтусы подключаются к дому жестко. Они управляются отдельными термостатами и могут быть распределены по нескольким комнатам. Соответственно, термостаты могут быть выключены в неиспользуемых комнатах, предполагая, что разница температур между комнатами допустима.Электрические плинтусы легко установить, но, как и любой резистивный нагреватель, они неэффективны и дороги в эксплуатации.

Полезный совет : Для коттеджей или других домов отдыха, используемых круглый год, не забудьте оставить электрические обогреватели плинтуса на низком уровне между посещениями, чтобы предотвратить замерзание труб.

Обсуждаемые позже в этой статье, такие системы также обеспечивают лучшее рассеивание тепла, чем дровяные печи или печи на гранулах, что делает их идеальными для загородных домов с закрытыми комнатами (в отличие от дизайна в стиле лофт).

Активное солнечное отопление

Активное солнечное отопление — это система отопления, которая использует энергию солнца для нагрева воздуха или жидкости в солнечном коллекторе. Энергия солнца поглощается солнечными панелями, установленными в доме (обычно на крыше), генерируя энергию постоянного тока (DC), которая затем сохраняется в батареях. Затем энергия постоянного тока поступает в инвертор и преобразуется в полезную энергию переменного тока. Оттуда энергия переменного тока проходит через электрическую панель дома для обогрева дома.

Активное солнечное отопление помогает снизить счета за электроэнергию, но обычно требует второго источника тепла. По этой причине первоначальная стоимость установки системы может быть более высокой.

Дровяные печи и печи на пеллетах

В отдаленных районах дровяная печь может быть идеальным выбором, в зависимости от местных ограничений выбросов. Конечно, потребуется надежный источник древесины, и, если предположить, что вы будете собирать древесину самостоятельно, процесс сбора, рубки и хранения древесины может быть довольно трудоемким.С другой стороны, пеллетные печи сжигают гранулы из прессованной древесины или биомассы, которые можно купить в относительно больших количествах. Пеллетные печи менее загрязняют окружающую среду, чем дровяные печи, и обеспечивают лучший контроль температуры и качество воздуха.

Как правило, дровяные печи и печи на гранулах идеально подходят для удаленных участков без доступа к электричеству, особенно для домов с открытой планировкой. Они также добавляют очарования и эстетики загородному дому. В противном случае для больших многокомнатных загородных домов могут потребоваться более комплексные решения по отоплению.

Итак, какова лучшая система отопления для дома для отпуска?

В конечном итоге это зависит от ряда факторов. От наличия и стоимости источников тепла до расположения и дизайна вашего загородного дома необходимо учитывать ряд факторов. Кроме того, личные предпочтения будут иметь значение при выборе наилучшей системы отопления, отвечающей вашим потребностям. По крайней мере, эта статья должна послужить полезной отправной точкой при выборе лучшей системы отопления для вашего загородного дома.Но обязательно обсудите ваши конкретные требования к обогреву и охлаждению с квалифицированным специалистом.

Не забудьте изучить другие статьи о владении загородным домом.

Удивительное совпадение тепловых насосов и электромобилей

Мы в Green Energy Consumers Alliance хотели бы соединить точки между технологиями, рынками и политикой, чтобы помочь людям сделать разумный выбор зеленой энергии. Электромобили помогают значительно снизить углеродный след легковых автомобилей, так же как электрические тепловые насосы заменяют ископаемое топливо, используемое для обогрева наших домов; вот почему мы помогаем людям перейти на оба варианта.Но между этими двумя технологиями есть совпадение, которое мы считаем интересным и важным.

Весна в Новой Англии — идеальное время для долгой поездки на электромобиле. При температуре около 68 градусов литий-ионные аккумуляторы в электромобилях работают наиболее эффективно, поэтому полностью заряженный аккумулятор может проехать 300 миль в автомобиле с пробегом в 250 миль по оценкам Агентства по охране окружающей среды.

Предполагаемый диапазон EPA — это не фиксированное число, которое вы будете видеть всякий раз, когда с вас взимается 100%.Это среднее значение, учитывающее сезонные изменения погоды, и фактическое количество миль, которое вы проедете с полной зарядкой, будет зависеть от условий вождения. Оценщики запаса хода в электромобилях достаточно сложны, чтобы учитывать температуру, местность и скорость на приборной панели, чтобы водитель мог получить более точную оценку.

В целом, умеренные погодные условия увеличивают дальность действия. Когда температура повышается на летнем солнце или понижается на зимнем снегу, энергия, накопленная в батарее, должна использоваться для нагрева или охлаждения.Каждая единица энергии, которая используется для терморегулирования батареи, — это единица энергии, которую нельзя использовать для движения, что означает меньшее количество миль.

Влияние температуры на дальность полета особенно заметно в холодную погоду, когда электричество, хранящееся в батарее, также необходимо использовать для обогрева воздуха в салоне, чтобы пассажирам было комфортно. В то время как автомобили с бензиновым двигателем могут полагаться на тепло, теряемое двигателем, чтобы помочь пассажирам согреться, электромобили не тратят столько энергии и должны перенаправлять энергию от аккумулятора, чтобы согреть автомобиль.Электрические обогреватели эффективны, но для поддержания комфорта в автомобиле зимой в Новой Англии требуется много тепла и, следовательно, много электроэнергии.

Многие водители из Новой Англии справляются с потерей запаса хода в холодную погоду, в том числе Брюс, пилот Bolt из Массачусетса, изображенный здесь. Вот несколько советов по увеличению запаса хода зимой.

В солнечной и умеренной Калифорнии, где продается большинство электромобилей в США, запас хода остается неизменным в течение всего года. С другой стороны, водители из Новой Англии могут терять до 30% запаса хода в холодные дни.В электромобиле с пробегом 250 миль полная зарядка может означать менее 200 миль на одну зарядку при низкой температуре.

Что такое тепловой насос?

Тепловые насосы становятся все более популярными и заменяют неэффективные газовые или мазутные печи для отопления домов. На отопление и охлаждение зданий приходится примерно треть выбросов в результате потепления климата в Род-Айленде и Массачусетсе. Эксперты говорят, что переход на тепловые насосы имеет решающее значение для зависимости от ископаемого топлива.Наша команда по защите интересов усердно работает над улучшением политики поддержки тепловых насосов, и мы запустили пилотную программу, чтобы помочь людям обновить свои старые системы отопления. Преимущества тепловых насосов можно применить и к технологии электромобилей.

Источник изображения: Nissan

Тепловые насосы не производят тепла, как сжигание ископаемого топлива; как кондиционер, который может работать в обратном направлении, они перемещают тепла, чтобы в помещении было прохладнее летом и теплее зимой.В то время как резистивный электрический нагрев, более часто используемый в качестве источника электрического нагрева, считается эффективным на 100%, тепловой насос использует всего одну единицу электроэнергии для перемещения трех единиц тепла. Другими словами, тепловые насосы потребляют треть электроэнергии, сохраняя при этом тот же уровень комфорта.

Значит, тепловые насосы имеют КПД 300%?

Да и нет.

Из-за энтропии и термодинамики невозможно достичь эффективности более 100%. Это будет означать, что вы вкладываете 1 единицу энергии и получаете 3 единицы энергии на выходе.В этом есть смысл:

Электрические обогреватели считаются эффективными на 100%, потому что они преобразуют всю электроэнергию в тепло. Это все, что вы можете получить, если пытаетесь создать тепло. Обычно другие процессы теряют энергию на тепло случайно, пытаясь выполнить другие энергоемкие задачи.

Но ключ к пониманию тепловых насосов заключается в том, что они не создают тепло, а перемещают тепло. И оказывается, что вы можете перемещать тепло с меньшим количеством электроэнергии, чем требуется для создания тепла, поэтому тепловые насосы достигают того, что мы хотим (поджаренный теплый салон автомобиля), не сжигая столько энергии.

Инженеры не любят говорить, что эффективность чего-либо превышает 100%, поэтому для тепловых насосов лучше использовать термин «коэффициент производительности» или COP. Что-то со 100% -ной эффективностью имеет КПД 1. Для тепловых насосов КПД варьируется от 1 до 4. Это означает, что он более эффективен при обогреве помещения, чем при сжигании топлива.

Подобно литий-ионным батареям и бензиновым двигателям, тепловые насосы менее эффективны в холодную погоду, поскольку в 30-градусный день трудно отвести тепло. Это замедляет запуск тепловых насосов в холодную погоду по сравнению с почти мгновенным согревающим эффектом резистивного нагрева.Но когда зимой потребность автомобиля в энергии высока, тепловые насосы резко снижают потребление энергии и, следовательно, увеличивают дальность поездки в холодную погоду на целых 30% по сравнению с электрическими нагревательными элементами, используемыми сегодня в большинстве электромобилей.

Какие электромобили используют тепловые насосы?

Хотя тепловые насосы выгодны для расширения диапазона холодных погодных условий, они на самом деле не увеличивают заявленную дальность действия транспортного средства, оцененную EPA, потому что цикл испытаний EPA для электромобилей не проверяет влияние нагрева кабины, самого большого расхода энергии во время зимой, во время испытаний в холодную погоду.Преимущества тепловых насосов скрыты от потребителей, сравнивающих наклейки с топливной экономичностью на электромобилях, и автопроизводителям приходится сравнивать производительность с более высокой стоимостью и сложностью.

«У меня было много возможностей проехать на LEAF как в сильный мороз, так и в жару, и я никогда не разочаровывался в характеристиках машины». — Дебби, владелец Nissan LEAF

В то время как большинство, если не все электромобили оснащены такими функциями, как обогрев сидений и рулевого колеса, чтобы согревать пассажиров без использования большого количества энергии, тепловой насос был более неуловимым среди самых популярных моделей электромобилей.Nissan предлагает тепловые насосы как часть «всепогодных» пакетов автомобилей для LEAF с 2013 года. В то время как Kia Niro EV стандартно поставляется с тепловым насосом, Chevrolet Bolt и Hyundai Kona для американского рынка не предлагают его вообще. Совсем недавно Tesla произвела фурор, объявив, что грядущая Model Y станет первой моделью Tesla с тепловым насосом.

Будет интересно посмотреть, «решат» ли автопроизводители и рынок в целом облегчить опасения относительно диапазона холодной погоды, установив тепловые насосы, увеличив общий средний диапазон или и то, и другое.Мы хотели бы увидеть и то, и другое, и ожидаем, что тепловые насосы станут более распространенными в качестве опции или даже в качестве стандартной функции полностью электрических систем. Мы не видели подробностей о том, насколько тепловой насос добавит стоимости электромобиля, но мы подозреваем, что стоимость будет снижаться по мере продажи большего количества единиц.

Есть простые способы избежать потери запаса хода в холодную погоду, даже если в вашем электромобиле нет теплового насоса. Некоторые страны с более суровыми зимами, чем Новая Англия, такие как Канада и Норвегия, активно внедряют электромобили.Если они могут это сделать там, то почему не здесь?

Батареи в комплект не входят: почему большинству домов на солнечных батареях не нужны хранилища

Первый вопрос, который люди обычно задают, узнав, что у меня на крыше есть солнечные панели, — купил ли я еще и систему резервного питания от батарей. Это имеет смысл с базовой точки зрения вне сети, но не в реальном мире. Большинство электрических сетей сейчас имеют настолько низкие уровни возобновляемой генерации, что они могут легко действовать как огромные батареи для небольшого числа людей, у которых есть солнечные крыши.Для таких сетей установка отдельных аккумуляторных систем — пустая трата ресурсов. В этом посте я попытаюсь разобраться, почему большинству солнечных домов пока не нужны собственные накопители энергии и как это изменится в будущем.

Зачем вам аккумулятор?

Батарея может поглощать излишки солнечной энергии, когда солнце ярко светит, и отдавать ее, когда это не так. Чаще всего это происходит, когда солнце садится каждую ночь. Размер батареи, необходимой для работы каждый вечер, зависит от сезона и местоположения.Длинная холодная зимняя ночь в моем доме в Пенсильвании может потреблять более 40 кВтч электроэнергии, в то время как короткая умеренная летняя ночь здесь может потреблять менее 5 кВтч. Если бы я был в Аризоне, управлял кондиционером летними ночами, а зимой было бы очень мало тепла, все было бы совсем иначе. В Пенсильвании моя зимняя тяга усиливается, потому что я использую высокоэффективный тепловой насос, работающий на электричестве. Если бы я отапливал другое топливо или у меня был бы дом с лучшей изоляцией, эти цифры могли бы быть намного ниже, если бы я отапливал электрическое тепло сопротивления старой школы, они могли бы быть намного выше.

Еще одним источником перемежаемости являются облака, которые проходят мимо и уменьшают генерацию в течение дня, а иногда и целыми днями. Например, в октябре прошлого года была облачная погода, длившаяся почти 3 дня, когда выработка моей солнечной энергии постоянно была ниже, чем потребление в моем доме. Мой дом потребил почти на 60 кВтч больше, чем мои панели за этот период. Для прохождения облаков меньшего размера требуется гораздо меньшая система аккумуляторов, часто менее 5 кВтч. Большой вопрос в том, какой процент солнечной энергии дом может фактически использовать в течение всего года.Вот график, который показывает это для моего дома при разной емкости батареи.

Как вы можете видеть без батареи, только 27% энергии, генерируемой моими панелями, фактически используется моим домом. Остальное возвращается в сетку для использования моими соседями. Если я добавлю крошечную батарею на 6,75 кВтч, она вырастет до 42%, а батарея на 13,5 кВтч выдержит 50%. По мере того, как размер упаковки продолжает увеличиваться, процент самостоятельного использования начинает уменьшаться, а большая красная сетка дышла остается довольно плоской.Это из-за самой большой причины перерыва в перемежаемости — зимы.

С более короткими днями с ноября по февраль мои панели вырабатывали около 1800 кВтч, в то время как мой дом потреблял около 5000 кВтч. Эта разница в 3200 кВтч примерно равна избытку солнечной энергии, производимой моим домом в остальное время года. Чтобы отключиться от сети, мне понадобится способ сохранить эту огромную разницу в мощности. Как вы можете видеть на приведенном выше графике, процент использования солнечной энергии начинает выравниваться при более высоких размерах батареи. Причина этого в том, что добавленные дополнительные киловатт-час будут заряжаться и разряжаться только пару раз в год.Батарея емкостью от 70 до 3200 кВтч для моего дома заряжалась и разряжалась только один раз в год. Это неэффективный способ использовать аккумулятор, который стоит дорого и способен выдерживать тысячи циклов зарядки, поэтому расширение до такого размера было бы глупым.

Имеет ли смысл Powerwall?

Самая распространенная форма домашнего накопления энергии сегодня — это литий-ионные (литий-ионные) батареи. Всего за 7050 долларов вы можете купить Tesla Powerwall 2 мощностью 13,5 кВтч, изготовленный с использованием этой технологии. Как вы можете видеть на приведенном выше графике, это увеличило бы мое использование до 51%, но странно то, что это сэкономило бы мне 0 долларов.Это связано с тем, что в PA у меня есть чистое измерение, что означает, что я могу использовать генерируемые мной кВтч для компенсации потребляемых кВтч, независимо от того, когда я их генерирую. Если бы в моем штате не было нетто-счетчиков, у меня было бы больше стимулов добавить батарею.

Другой способ добиться этого — использовать ставки по времени использования (также называемые ставками TOU), которые взимают разные суммы за кВтч в зависимости от времени суток, когда он потребляется. Затраты на производство электроэнергии меняются в течение дня в зависимости от спроса и предложения, поэтому ставка TOU может взимать с клиентов более справедливую плату в зависимости от модели их использования.Но они также сбивают с толку многих клиентов, и по-прежнему существует множество коммунальных предприятий, которые взимают единую фиксированную ставку за кВтч независимо от того, когда он потреблен.

Коммунальные предприятия Калифорнии действительно приняли ставки TOU, и некоторые из них имеют огромные изменения пиковых цен. Тариф TOU-D-PRIME от SCE добавляет 26 центов за каждый кВтч, использованный летом с 16 до 21 часа. Гарантия на Powerwall 2 составляет около 37 800 кВт / ч полной разрядки в течение всего срока службы или 18,6 центов / кВт / ч при продаже за 7 050 долларов. По этому тарифному плану каждый кВтч, который Powerwall позволяет вам выйти за пределы этого пика, является прибылью.Конечно, чтобы получить точную рентабельность инвестиций, вы должны учитывать цены в выходные и зимние дни, а также то, на сколько кВтч батареи действительно будет переключаться каждый год. В конце концов, если вы выбрали этот тариф, вполне вероятно, что у батареи будет более высокая рентабельность, чем у облигаций.

Резервный аккумулятор обеспечивает еще большую ценность, поддерживая питание дома во время отключений электроэнергии. Сейчас это происходит чаще в Калифорнии из-за проблем с лесными пожарами. Если резервный аккумулятор позволяет избежать установки резервного газогенератора и заправлять его топливом, а также позволяет избежать пиковых цен, то его рентабельность инвестиций может быть действительно впечатляющей.Поскольку цены на аккумуляторы постоянно снижаются, домашние аккумуляторы могут стать одним из лучших возможных вложений в Калифорнию в ближайшем будущем.

Чтобы по-настоящему оптимизировать рентабельность инвестиций при указанной выше скорости, Powerwall перестанет подавать энергию обратно в сеть после 21:00. Это по-прежнему означает, что в ночное время ваш дом будет получать электроэнергию из сети. Изучение того, почему коммунальное предприятие будет стимулировать людей продолжать потреблять электроэнергию поздно ночью, показывает, почему большинству домовладельцев сейчас все еще не нужны батареи.

Когда в энергосистеме сети требуются батареи

Чтобы понять, когда для сети необходимы батареи, вам нужно посмотреть, сколько энергии различные источники энергии предоставляют этой сети в течение дня. К счастью, EIA предоставляет удобный веб-инструмент, который делает это практически для любой точки Америки. Этот инструмент позволяет перейти к вашей конкретной сети и увидеть ежедневное и даже почасовое производство электроэнергии с разбивкой по источникам. Вот почасовая генерация по источникам для моей сети в Пенсильвании (PJM) 27 апреля.

Как вы можете видеть на графике выше, в моей сети очень мало солнечной генерации. Наш генератор ветра тоже низкий, но достаточно высокий, чтобы его можно было хотя бы увидеть. Когда ветер усиливается, вы видите, как зеленые участки становятся гуще, а участки коричневого угля и природного газа сокращаются. На эти станции подается меньше топлива, подобно тому, как коммунальные предприятия сокращали выработку в периоды низкого спроса на протяжении десятилетий. Это показывает, как первоначальное развертывание возобновляемой генерации вытесняет ископаемое без каких-либо аккумуляторов.Это действительно требует, чтобы утилита предсказывала, сколько возобновляемой генерации будет в данный момент времени, но на самом деле они чертовски хороши в этом. По мере того, как они приобретают больше опыта и имеют сайты возобновляемой генерации на большей территории, их прогнозы только улучшатся.

Есть также сети, в которых установлен такой высокий процент возобновляемых источников энергии, что хранение батарей может помочь им еще больше снизить затраты и выбросы. Сеть Калифорнии (CISO) является примером этого, с гораздо более высоким процентом возобновляемой генерации, чем PJM.На этом графике вы можете увидеть, как потребление газа достигает пика только в конце дня, когда солнце садится, но спрос все еще высок. Это также время суток, когда тариф CA TOU, о котором я говорил выше, взимает дополнительную плату, что имеет смысл, потому что производство газа связано с расходами на топливо и персонал, которых нет у возобновляемых источников энергии.

Этот график также показывает, что производство газа в CISO в настоящее время имеет небольшой предел. Примерно в полдень есть период, когда общее производство энергии CISO может превышать их общий спрос, но потребление их газовыми заводами не падает до нуля, оно такое же высокое, как было в 5 часов утра до восхода солнца.Это связано с тем, что многим газогенераторам может потребоваться несколько часов или даже дней для повторного включения после отключения. Операторы, которые ожидают, что их заводы понадобятся раньше, оставляют их включенными в режиме минимального потребления вместо того, чтобы полностью отключать их, чтобы они могли быстро возобновить работу, чтобы удовлетворить спрос, который, как они знают, наступает. Когда имеется достаточно аккумуляторов или газовых заводов с быстрым запуском для удовлетворения спроса, на который эти газовые заводы запускаются, тогда минимальный уровень газа может упасть, поскольку заводы, которые не могут быстро запускаться, действительно останавливаются на более длительные периоды времени, и в конце концов навсегда.Это одна из причин, по которой коммунальные предприятия CA начинают сокращать поставки действительно огромных аккумуляторов.

Больше решений, чем просто батареи

Конечно, батареи — не единственный способ решить проблему перебоев в работе возобновляемых источников энергии. Избыточную возобновляемую энергию можно накапливать, закачивая дополнительную воду за плотинами или создавая зеленый водород. Вертикально установленные двусторонние солнечные панели могут генерировать больше энергии на рассвете и в сумерках. Ветер можно смешать с солнечным, понимая, что бывает много раз, когда ветер дует, но солнце садится, и наоборот.Это особенно верно, если вы создаете эффективную передачу на большие расстояния, поэтому местные погодные условия имеют еще меньшее значение. Другой вариант — просто массово перестраивать возобновляемые источники энергии, чтобы они производили то, что вам нужно, когда условия плохие, и вы просто отключаете некоторые из них, когда условия хорошие. Однако, учитывая падающие цены на батареи, они могут оставаться лучшим решением, особенно если мы гарантируем, что предстоящий переход электромобилей включает в себя возможность разряда от транспортного средства к электросети (V2G) и дальнейшее увеличение срока службы батареи электромобиля.

Реальность такова, что большинство из этих опций будет реализовано коммунальными предприятиями на уровне энергосистемы. Если мы хотим, чтобы домовладельцы, у которых есть солнечные панели, покупали собственные батареи, нам нужно изменить способ их зарядки. Нормы использования с агрессивными пиковыми ценами, как в Калифорнии, — отличный способ сделать это, но, честно говоря, они должны применяться ко всем потребителям коммунальных услуг, а не только к тем, у кого есть солнечные панели. В настоящее время в большинстве США наиболее выгодным вариантом является установка солнечной батареи без батареи.Учитывая чрезвычайно низкий процент возобновляемой генерации во многих сетях США, таких как PJM, это, вероятно, на данный момент правильное решение. Надеюсь, что когда-нибудь в ближайшем будущем все наши сети будут иметь достаточно возобновляемых источников энергии, поэтому хранение избыточной зеленой электроэнергии является важным фактором повсюду.

Литиевая батарея для холодной погоды

Когда дело доходит до питания жилых автофургонов, лодок, гольф-каров и электромобилей или обеспечения накопителей для систем солнечной энергии, литий-железо-фосфатные батареи RELiON имеют ряд преимуществ перед свинцово-кислотными батареями.У них более долгая жизнь. Они легче, но имеют большую вместимость. Они не требуют обслуживания и могут устанавливаться в любом направлении. Они также заряжаются быстрее и не требуют полной зарядки перед хранением или использованием.

можно безопасно разряжать в широком диапазоне температур, обычно от –20 ° C до 60 ° C, что делает их практичными для использования в любых погодных условиях, с которыми сталкиваются многие потенциально низкие температуры, включая жилые автофургоны и отключенные. сетка солнечная.Фактически, литий-ионные батареи намного лучше работают при более низких температурах, чем свинцово-кислотные. Например, при 0 ° C емкость свинцово-кислотной батареи снижается до 50%, в то время как литий-железо-фосфатная батарея теряет только 10% при той же температуре.

Проблема низкотемпературной зарядки литием

Однако, когда дело доходит до зарядки литий-ионных аккумуляторов, существует одно жесткое и быстрое правило: чтобы предотвратить необратимое повреждение аккумулятора, не заряжайте их при температуре ниже нуля (0 ° C или 32 ° F) без снижения температуры. ток заряда.Если ваша система управления аккумулятором (BMS) не обменивается данными с зарядным устройством, и зарядное устройство не способно реагировать на предоставленные данные, это может быть сложно сделать.

В чем причина этого важного правила?

При зарядке при температурах выше точки замерзания ионы лития внутри батареи впитываются, как губка, пористым графитом, составляющим анод, отрицательный полюс батареи. Однако ниже точки замерзания ионы лития не улавливаются анодом эффективно.Вместо этого многие ионы лития покрывают поверхность анода, этот процесс называется литиевым покрытием , что означает, что меньше лития доступно, чтобы вызвать поток электричества, и емкость батареи падает. Зарядка при температуре ниже 0 ° C при несоответствующей скорости заряда также приводит к снижению механической устойчивости аккумулятора и повышению его предрасположенности к внезапному выходу из строя.

Повреждение аккумулятора при зарядке при более низких температурах пропорционально скорости зарядки. Более медленная зарядка может уменьшить ущерб, но это редко бывает практическим решением.В большинстве случаев, если литий-ионный аккумулятор хотя бы раз зарядить до температуры ниже точки замерзания, он будет безвозвратно поврежден и должен быть безопасно утилизирован или переработан.

В условиях ниже нуля, без связи BMS с зарядным устройством, которое запрограммировано на снижение тока, когда это необходимо, единственным решением было нагреть батареи до температуры выше нуля перед зарядкой, либо поместив их в более теплую среду, либо обернув их. в тепловом одеяле или размещении небольшого обогревателя рядом с батареями, в идеале с термометром для контроля температуры во время зарядки.Это не самый удобный процесс.

Новая литий-ионная аккумуляторная система для низкотемпературной зарядки

Чтобы решить проблему зарядки и сделать литий-ионные аккумуляторы более безопасными и более практичными для использования при низких температурах, RELiON разработал новую серию литий-железо-фосфатных аккумуляторов, которые могут заряжаться при температурах до -20 ° C (-4 ° C). F). В системе используется запатентованная технология, которая получает питание от самого зарядного устройства, не требуя дополнительных компонентов.

Весь процесс нагрева и зарядки полностью незаметен для пользователя. Просто подключите аккумулятор к обычному литий-ионному зарядному устройству, а внутренняя система обогрева и контроля позаботится обо всем остальном.

Поскольку для нагрева элементов требуется время, процесс зарядки при температурах ниже точки замерзания займет немного больше времени. Например, для низкотемпературной батареи RELiON RB100-LT 100 Ач требуется около часа, чтобы нагреться от -20 ° C до + 5 ° C, прежде чем начнется зарядка.В меньшем диапазоне температур нагрев до безопасной температуры зарядки происходит пропорционально быстрее.

RELiON выглядит и работает так же, как и другие наши батареи, с такой же мощностью и производительностью. У них одинаковое время зарядки при температурах выше нуля. Они также имеют те же размеры, конфигурацию и возможности подключения, что и его стандартные аналоги, поэтому их легко заменить в приложениях, которые уже используют батареи RELiON. И они идеально подходят для тех, кто до сих пор использует свинцово-кислотные батареи в условиях низких температур.

Идеальное решение для литиевых батарей для низкотемпературных применений

С аккумуляторами RELiON серии LT пользователи, которые иногда сталкиваются с отрицательными температурами, теперь могут пользоваться многими преимуществами литиевых аккумуляторов, не беспокоясь о нагревании аккумулятора перед зарядкой. Они имеют тот же размер и производительность, что и стандартные литиевые батареи RELiON глубокого разряда, но могут безопасно заряжаться при понижении температуры до -20 ° C с помощью стандартного зарядного устройства.Они являются идеальным выбором для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и в любых приложениях, где необходима зарядка при более низких температурах.

Текущие продукты серии LT:

RB20-LT: Идеально подходит для небольших применений в холодную погоду, таких как удаленный мониторинг, светодиодное освещение, камеры контроля дорожного движения и небольшие солнечные энергетические системы.

RB50-LT: компактный и легкий, но мощный, он идеально подходит для небольших систем солнечной энергии, удаленного мониторинга, каякинга и других небольших приложений, где требуется зарядка при низких температурах.

RB100-LT: выбор для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и практически в любом приложении, где необходима зарядка при более низких температурах.

Home Battery Backup: Руководство по системам аварийного питания

«Шторм может испортить линию электропередачи, отключив электричество на несколько часов, но наш Интернет, печь и холодильник остаются включенными», — говорит Фил Робертстон из Вудстока, штат Вирджиния.

Два года назад Робертсон подписался на пилотную программу по установке домашней аккумуляторной системы Tesla под названием Powerwall, основанной на той же литий-ионной технологии, которую компания использует в своих электромобилях.В случае отключения электроэнергии аккумулятор обеспечивает резервное питание. Текущая стоимость, включая монтажные работы, составляет 15 долларов в месяц в течение 10 лет. Батарея размером с небольшой книжный шкаф может заряжаться как от собственных солнечных панелей дома, так и от сети.

Системы резервного питания от домашних аккумуляторов

Tesla Powerwall

Green Mountain Power, крупнейшая энергетическая компания в Вермонте, отказывается от домашних аккумуляторных систем для своих клиентов, потому что она также оставляет за собой возможность удаленного доступа к батарее домовладельца, возвращая электроэнергию в сеть в жаркие летние дни, когда общий спрос на электроэнергию высокая и накапливает энергию в домашних батареях своих клиентов на ночь, когда спрос низкий.

«Эта технология приносит пользу каждому, — говорит Кристин Карлсон из Green Mountain Power. «Даже клиенты, которые не добавляют батареи, получают выгоду от более низких затрат на электроэнергию, потому что у нас более низкий пиковый спрос» По оценкам Green Mountain, ее «виртуальная электростанция» из 2 000 блоков Powerwall сможет обслуживать эквивалент 7 500 домов во время пикового спроса.

Показано: Tesla Powerwall 2 , $ 5 500

Второе поколение домашних аккумуляторных батарей автомобильной компании состоит из 13 штабелируемых аккумуляторов.5 кВтч аварийного резервного питания для обеспечения работы критически важных систем, таких как печь, колодец, кислородная установка, холодильник и Интернет, в течение нескольких дней. Дома с солнечными батареями могут использовать Powerwall для хранения избыточной энергии, чтобы она была доступна, когда не светит солнце. Цена не включает стандартную плату за установку в размере от 800 до 2000 долларов.

Система накопления энергии Flex

Этот рынок все еще находится в зачаточном состоянии. К U. было подключено всего около 900 бытовых аккумуляторных батарей.По данным отраслевого аналитика Бретта Саймона из GTM Research. Но GTM прогнозирует, что домашние аккумуляторные батареи в США вырастут примерно в 200 раз в следующие пять лет, а затраты снизятся, поскольку электромобили будут стимулировать значительные улучшения в производстве аккумуляторов.

В Массачусетсе еще нет программы для энергетических компаний по обеспечению себя от батарей клиентов, но «это все еще красивая, самодостаточная вещь, чтобы делать солнечную энергию на вашей крыше, хранить ее на месте и использовать ее», — говорит Роб Мейерс из South Mountain Company, которая использует батареи Sonnen Eco 10 в высококачественных солнечных батареях для домов в Martha’s Vineyard, где перебои в подаче электроэнергии не редкость.«Сейчас мы привлекаем людей, которые влюбляются в новые крутые технологии».

Показано: Flex Energy Storage System , от 7000 долларов США

Flex — это «солнечный генератор», альтернативный традиционным резервным генераторам. Индивидуальные ценовые предложения включают разрешение, установку, батареи и солнечные панели, и могут иметь право в полной мере на получение налоговых льгот на солнечную энергию. Flex предназначен для резервного копирования (5 кВтч или 10 кВтч) и не возвращает излишек солнечной энергии обратно в сеть.

Башня Орисон

На нижнем уровне «наш типичный клиент — это тот, кто пошел бы в Home Depot или Lowe’s за генератором, чтобы подготовиться к отключению электроэнергии», — говорит Гатри Раймондо из SolarMax. SolarMax предлагает солнечную резервную систему под названием Flex, задуманную как альтернативу газовым резервным генераторам.

«Первоначальные расходы Flex выше, но вы получаете полную десятилетнюю гарантию и меньше затрат на обслуживание. А при длительном отключении у вас могут возникнуть проблемы с заправкой генератора.Flex заправляется, как только снова выходит солнце ». Цены начинаются с 7000 долларов, полностью разрешенных и установленных для системы мощностью 5 киловатт-часов (кВтч) для обеспечения аварийного питания минимальных домашних систем, таких как насос, бойлер и Интернет-модем.

У аккумуляторов все еще есть шанс окупить себя не в чрезвычайной ситуации, даже если коммунальные предприятия не субсидируют их напрямую. В Калифорнии коммунальные предприятия начинают взимать плату за электроэнергию в зависимости от времени суток и общего спроса, а Orison, стартап из Сан-Диего, обещает следующим летом поставить отдельно стоящую беспроводную акустическую систему для гостиной за 1999 долларов, которая просто подключается к стене и может использоваться как а 2.Аккумулятор на 2 кВтч.

Orison обеспечивают аварийное резервирование, но они должны заработать себе на жизнь за счет сокращения ваших счетов за электроэнергию, автоматически сдвигая ваши покупки энергии у коммунальной компании, чтобы вы питали дом от батареи, когда в противном случае это было бы дорого, и подзаряжались от сетка при низких ставках. Основатель Orison Эрик Клифтон даже представляет себе свои батареи в городских квартирах, где мало места для собственных солнечных батарей.

«Если мы установим их в достаточном количестве, — говорит он, — предупреждения о летних отключениях могут остаться в прошлом.”

Показан: Orison Tower , 1 999 долл. США

Домашние аккумуляторные системы обычно припрятаны в гараже лицензированным электриком. Однако это устройство предназначено для гостиной, и его установка так же проста, как включение в стандартную розетку. Башня имеет 2,2 кВтч резервной мощности (с возможностью расширения до 13,2 кВтч) и стремится окупить себя за счет хранения более дешевой внепиковой мощности. Доставка запланирована на лето 2018 года.