Защо да свързвате батерии
Батерията, подобно на кондензатор, може да съхранява енергия. За разлика от обикновената галванична батерия, при която химичните реакции, които генерират електричество, са необратими, батерията може да се зарежда. По този начин йоните се развеждат един от друг и вътрешната химия на батерията се зарежда като пружина. Впоследствие тези йони, поради "заредения" химичен процес, ще отдадат своите допълнителни електрони в електрическата верига, като сами се стремят към неутралността на киселинния електролит.
Всичко е наред, само количеството енергия от батерията, която тя може да генерира след пълно зареждане, зависи от общата й маса. А масата зависи от производителността - има стандарти и батериите се правят според тези стандарти. Добре е, когато консумацията на електричество е стандартизирана по подобен начин. Например, когато имате кола, която отнема определено количество електричество, за да стартира двигателя. Е, за другите им нужди - захранване на автоматиката на паркинга, захранване на брави с устройства против кражба и т.н. Стандарти за батерии и са предназначени за захранване на различни видове превозни средства.
А в други области, където се изисква стабилно постоянно напрежение, търсенето на параметри на мощността е много по-широко и разнообразно. Следователно, като имате един и същи тип и строго еднакви батерии, можете да помислите за използването им в различни комбинации и по-ефективни методи за зареждане, отколкото е банално да ги зареждате всички поред.
Свързване на захранващи устройства
Подобно на товари, например крушки, батериите могат да бъдат свързани както паралелно, така и последователно.
В същото време, както човек може веднага да подозира, трябва да се обобщи нещо. Когато резисторите са свързани последователно, тяхното съпротивление се сумира, токът върху тях ще намалее, но през всеки от тях ще мине по същия начин. По същия начин токът ще тече по същия начин през последователната връзка на батериите. И тъй като има повече от тях, напрежението на изходите на батерията ще се увеличи. Следователно, при постоянно натоварване ще изтече по-голям ток, който ще използва капацитета на цялата батерия едновременно с капацитета на една батерия, свързана с този товар.
Паралелното свързване на натоварванията води до увеличаване на общия ток, докато напрежението на всяко от съпротивленията ще бъде същото. Същото е и с батериите: напрежението на паралелната връзка ще бъде същото като това на един източник и токът може заедно да даде повече. Или ако натоварването остане такова, каквото е било, те ще могат да го захранват с ток, докато общата им мощност се е увеличила.
Сега, след като установихме, че е възможно да свързваме батериите паралелно и последователно, ще разгледаме по-подробно как работи това.
Еднотръбна връзка на отоплителни радиатори
Еднотръбната схема на свързване на радиатора е най-простата. Охлаждащата течност се подава и извежда в същата тръба. Но лекотата на инсталиране се компенсира от недостатъците на такава система - всички радиатори в мрежата се нагряват неравномерно, първият от тях получава повече топлина, а последният по-малко. Температурната разлика на радиаторите от различни краища на мрежата може да бъде доста забележима и да достигне десет градуса.
Поради тази причина еднотръбната връзка на отоплителните радиатори е най-добре да се използва на чугунени батерии. При инсталиране на алуминиеви или биметални радиатори температурната разлика се увеличава.
Липсата на системата може да бъде частично коригирана чрез инсталиране на байпас, който прехвърля охлаждащата течност от горната захранваща тръба към долната изходна тръба. Клапан или термостат се поставят между входа на радиатора и байпаса за управление на автоматиката.
Как работи химическият източник на енергия
Хранителните източници, базирани на химични процеси, са първични и вторични. Първичните източници се състоят от твърди електроди и електролити, които ги свързват химически и електрически - течни или твърди съединения. Комплексът от реакции на цялото звено действа по такъв начин, че присъщият му химически дисбаланс се изхвърля, което води до определен баланс на компонентите. Освободената в този случай енергия под формата на заредени частици изгасва и създава електрическо напрежение на клемите. Докато няма изтичане на заредени частици навън, електрическото поле забавя химическите реакции вътре в източника. Когато свържете клемите на източника с някакво електрическо натоварване, токът ще премине през веригата и химичните реакции ще се възобновят с нова сила, отново подавайки електрическо напрежение към клемите. По този начин напрежението на източника остава непроменено, бавно намалява, докато в него остава химически дисбаланс. Това може да се наблюдава чрез бавно, постепенно намаляване на напрежението в клемите.
Това се нарича изхвърляне на химически източник на електричество. Първоначално е установено, че такъв комплекс реагира с два различни метала (мед и цинк) и киселина. В този случай металите се унищожават по време на процеса на изхвърляне. Но след това те избраха такива компоненти и тяхното взаимодействие, така че ако след намаляване на напрежението на клемите в резултат на разряд, то се поддържа изкуствено там, тогава електрически ток ще изтече обратно през източника и химичните реакции могат да се обърнат отново създаване на предишното неравновесно състояние в комплекса.
Източниците от първия тип, в които компонентите са безвъзвратно унищожени, се наричат първични или галванични клетки, след откривателя на такива процеси Луиджи Галвани. Източниците от втория вид, които под действието на външно напрежение са способни да обърнат целия механизъм на химичните реакции и отново се връщат в неравновесно състояние вътре в източника, се наричат източници от втория вид или електрически акумулатори. От думата „натрупвам“ - да се уплътнява, да се събира. И основната им характеристика, току-що описана, се нарича зареждане.
С батериите обаче нещата не са толкова прости.
Открити са няколко такива химически механизма. С различни вещества, участващи в тях. Следователно има няколко вида батерии. И те се държат различно, зареждат и разреждат. И в някои случаи възникват явления, които са много добре известни на хората, които се занимават с тях.
И практически всеки се занимава с тях. Батериите, като автономни енергийни източници, се използват навсякъде, в голямо разнообразие от устройства. От малки ръчни часовници до превозни средства с различни размери: автомобили, тролейбуси, дизелови локомотиви, моторни кораби.
Някои функции на батерията
Класическата батерия е автомобилен оловно-сулфатен. Произвежда се под формата на акумулатори, свързани последователно в батерията. Неговото използване и зареждане / разреждане са добре известни. Опасни фактори в тях са корозивната сярна киселина, която има концентрация 25-30%, и газовете - водород и кислород - които се отделят, когато зареждането продължава, след като химически е завършено. Смес от газове в резултат на дисоциацията на водата е именно добре познатият експлозивен газ, където водородът е точно два пъти повече от кислорода. Такава смес експлодира при всяка възможност - искра, силен удар.
Батериите за модерно оборудване - мобилни телефони, компютри - са изработени в миниатюрен дизайн; за тях се произвеждат зарядни устройства с различен дизайн. Много от тях съдържат контролни вериги, които ви позволяват да проследявате края на процеса на зареждане или да зареждате всички елементи по балансиран начин, тоест изключвайки тези, които вече са заредени от устройството.
Повечето от тези батерии са доста безопасни и неправилното разреждане / зареждане може само да ги повреди („ефект на паметта“).
Това важи за всички, с изключение на батериите на основата на металния литий. По-добре е да не експериментирате с тях, а да зареждате само на специално проектирани зарядни устройства и да работите с тях само според инструкциите.
Причината е, че литийът е много активен. Това е третият елемент в периодичната таблица след водорода, метал, който е по-активен от натрия.
Когато работите с литиево-йонни и други батерии на негова основа, литиевият метал може постепенно да изпадне от електролита и веднъж да направи късо съединение вътре в клетката. От това може да се запали, което ще доведе до бедствие. Тъй като НЕ МОЖЕ да бъде изплатено. Изгаря без кислород, когато реагира с вода. В този случай се отделя голямо количество топлина и към изгарянето се добавят други вещества.
Известни са инциденти с пожар в мобилни телефони с литиево-йонни батерии.
Инженерната мисъл обаче върви напред, създавайки все повече и повече нови зареждаеми клетки на базата на литий: литий-полимер, литий-наножил. Опитва се да преодолее недостатъците. И те са много добри като батерии. Но ... далеч от греха е по-добре да не правим с тях онези прости действия, които са описани по-долу.
Двутръбна връзка на отоплителни радиатори
Двутръбните системи имат два тръбопровода в своя дизайн - директен и обратен. Охладената вода от радиатора се връща в котела през изходната тръба. Такава отоплителна система е много удобна, тъй като ви позволява да осигурите равномерно отопление на всички радиатори в мрежата и да регулирате мощността им отделно.
Двутръбните системи могат да бъдат хоризонтални или вертикални. В хоризонтала връзката се извършва с горно или долно окабеляване. Вертикалните системи са удобни в къщи с променлив етаж.
Днес двутръбната връзка на отоплителните радиатори се счита за по-прогресивна и допринася за повишаване на комфорта на живот за хората. Освен това те осигуряват по-модерен интериорен дизайн и са удобни за скрити уплътнения.
Последователна връзка на източници
Това е добре позната батерия от клетки, "консерви". Последователно - това означава, че се извежда плюсът на първия - ще има положителен извод на цялата батерия, а минусът е свързан с плюса на втория. Минусът на втория е с плюс на третия. И така до последно. Минусът на предпоследния е свързан с неговия плюс и се извежда неговият минус - вторият извод на батерията.
Когато батериите са свързани последователно, се добавя напрежението на всички клетки, а на изхода - плюсовите и минусовите клеми на батерията - ще се получи сумата от напреженията.
Например, автомобилна батерия, която има около 2,14 волта във всяка заредена банка, дава общо 12,84 волта от шест кутии. 12 такива кутии (батерия за дизелови двигатели) ще дадат 24 волта.
И капацитетът на такова съединение остава равен на капацитета на една кутия. Тъй като изходното напрежение е по-високо, номиналната мощност на товара ще се увеличи и консумацията на енергия ще бъде по-бърза. Тоест всички ще бъдат освободени наведнъж заедно като един елемент.
Серийно свързване на батерии
Тези батерии също се зареждат последователно. Плюсът на захранващото напрежение е свързан с плюс, минусът с минус.За нормално зареждане е необходимо всички банки да са еднакви по параметри, от една и съща партида и еднакво разредени в унисон.
В противен случай, ако те се разреждат малко по различен начин, тогава при зареждане единият ще завърши зареждането преди останалите и ще започне да се зарежда. И това може да завърши зле за него. Същото ще се наблюдава при различен капацитет на елементите, които, строго погледнато, са еднакви.
Последователното свързване на батерии беше изпробвано от самото начало, почти едновременно с изобретяването на електрохимични клетки. Алесандро Волта създава своя известен волтов стълб от кръгове от два метала - мед и цинк, които премества с кърпи, напоени с киселина. Конструкцията се оказа успешно изобретение, практично и дори даде напрежение, което беше напълно достатъчно за дръзките тогава експерименти в изследването на електричеството - достигна 120 V - и се превърна в надежден източник на енергия.
Диагонално свързване на отоплителни радиатори
Диагонално свързване на батерии с топлопровод
Диагоналната връзка на радиаторите е най-ефективният вариант за функционирането на отоплителната система. При такава връзка подаването на гореща охлаждаща течност се извършва през горната тръба от едната страна на батерията, а връщането на охладената вода към щранга е през долната тръба от другата страна. Тази връзка осигурява максимално ниво на топлопреминаване от радиатора и се препоръчва за използване по отношение на многосекционни конструкции.
Несъвършенството на диагоналната връзка на отоплителните радиатори е в непривлекателния му дизайн. Появата на допълнителна отоплителна тръба около радиатора не изглежда много естетически, особено в интериора на офисите и презентационните помещения. Най-често този тип връзка се изпълнява в частното жилищно строителство, където голямо значение се отдава на повишаване на ефективността на отоплителната система, а на проектите се отдава второстепенна роля.
Паралелно свързване на батерии
При паралелно свързване на захранвания, всички плюсове трябва да бъдат свързани към единия, създавайки положителен полюс на батерията, всички минуси към другия, създавайки минус на батерията.
Част от батерията
Паралелна връзка
При такава връзка напрежението, както виждаме, трябва да бъде еднакво на всички елементи. Но какво е това? Ако батериите имат различни напрежения преди свързване, веднага след свързването веднага ще започне процесът на "изравняване". Тези елементи с по-ниско напрежение ще започнат да се презареждат много интензивно, като черпят енергия от тези с по-високо напрежение. И е добре, ако разликата в напреженията се обяснява с различната степен на разреждане на едни и същи елементи. Но ако те са различни, с различни номинални напрежения, тогава ще започне презареждане с всички произтичащи от това прелести: нагряване на заредения елемент, кипене на електролита, загуба на метала на електродите и т.н. Ето защо, преди да свържете елементите един към друг в паралелна батерия, е необходимо да измервате напрежението на всеки от тях с волтметър, за да сте сигурни, че предстоящата операция е безопасна.
Както виждаме, и двата метода са доста жизнеспособни - както паралелно, така и последователно свързване на батерии. Във всекидневния живот имаме достатъчно елементи, които са включени в нашите джаджи или камери: една батерия, две или четири. Те са свързани така, както е дефинирано от дизайна, и дори не се замисляме дали това е паралелна или серийна връзка.
Но когато в техническата практика е необходимо незабавно да се осигури голямо напрежение и дори за дълъг период в помещенията се изграждат огромни полета от акумулатори.
Например за аварийно захранване на радиорелейна комуникационна станция с напрежение 220 волта през периода, в който трябва да се елиминира всяка неизправност в захранващата верига, отнема 3 часа ... Има много батерии.
Подобни статии:
- Начини за преобразуване на 220 волта в 380
- Изчисляване на загубите на напрежение в кабела
- Работа с мегаомметър: за какво е той и как да го използвам?
Долна връзка на отоплителни радиатори
Долна радиаторна връзка
Такава схема за свързване на отоплителни радиатори се счита за най-малко ефективна по отношение на преноса на топлина. Топлинната мощност на радиаторите при използването му значително намалява, а топлинните загуби достигат 10-15%. Поради тази причина се избягва използването на радиатори с долна връзка. Но в случаите, когато на естетическата страна на въпроса е отредена важна роля в интериора на помещенията, например в помещенията на фирмени офиси, такава схема е много удобна. Или при инсталиране на дизайнерски радиатори със сложни форми или при нестандартно разположение. Той ефективно скрива тръбопроводи, които най-често се маскират с первази или се вграждат в подовата замазка.
Такива тръбопроводи са оправдани при използване на биметални или алуминиеви радиатори, при които високата топлопроводимост на материала за производство спомага за намаляване на загубите на топлопренос.
