Zašto spajati baterije
Baterija, poput kondenzatora, može čuvati energiju. Za razliku od jednostavne galvanske baterije, gdje su kemijske reakcije koje stvaraju električnu energiju nepovratne, baterija se može puniti. Pritom se ioni međusobno razvode, a unutarnja kemija baterije puni se poput opruge. Nakon toga, ovi će ioni, zbog "nabijenog" kemijskog procesa, donirati svoje suvišne elektrone u električni krug, težeći natrag neutralnosti kiselinskog elektrolita.
Sve je u redu, samo što baterija ima količinu energije koju može stvoriti nakon punog napunjenja, ovisi o njezinoj ukupnoj masi. A težina ovisi o performansama - postoje standardi, a baterije su izrađene prema tim standardima. Dobro je kada je potrošnja električne energije na sličan način standardizirana. Na primjer, kada imate automobil kojem treba određena količina električne energije da pokrene motor. Pa, za njihove ostale potrebe - hranjenje automatike na parkiralištu, napajanje brava protivprovalnim uređajima itd. Standardi za baterije i dizajnirani su za pogon različitih vrsta vozila.
A u drugim područjima gdje je potreban stabilan konstantni napon, potražnja za parametrima snage je mnogo šira i raznovrsnija. Stoga, imajući isti tip i strogo identične baterije, možete razmisliti o njihovoj upotrebi u različitim kombinacijama i učinkovitijim načinima punjenja nego što je banalno punjenje svih redom.
Spajanje napajanja
Poput opterećenja, na primjer, žarulja, baterije se mogu spajati paralelno i serijski.
Istodobno, kako se može odmah posumnjati, nešto se mora sažeti. Kad su otpornici spojeni u seriju, njihov se otpor zbraja, struja na njima će se smanjivati, ali kroz svaki od njih ići će isto. Slično tome, struja će teći isto kroz serijski priključak baterija. A budući da ih je više, napon na izlazima baterija će se povećati. Stoga će uz konstantno opterećenje teći veća struja koja će istrošiti kapacitet cijele baterije istodobno s kapacitetom jedne baterije povezane s tim opterećenjem.
Paralelno spajanje opterećenja dovodi do povećanja ukupne struje, dok će napon na svakom od otpora biti jednak. Isto je i s baterijama: napon na paralelnom priključku bit će jednak naponu jednog izvora, a struja sve skupa može dati više. Ili, ako opterećenje ostane ono što je bilo, moći će ga opskrbljivati strujom sve dok im se poveća ukupni kapacitet.
Sada, utvrdivši da je moguće paralelno i serijski povezati baterije, detaljnije ćemo razmotriti kako to funkcionira.
Jednocijevni priključak radijatora za grijanje
Dijagram spajanja radijatora s jednim cijevima je najjednostavniji. Rashladna tekućina se dovodi i uklanja u istu cijev. Ali jednostavnost instalacije kompenzira se nedostacima takvog sustava - svi radijatori u mreži zagrijavaju se neravnomjerno, prvi od njih prima više topline, posljednji manje. Razlika temperatura na radijatorima različitih krajeva mreže može biti prilično primjetna i doseći deset stupnjeva.
Iz tog razloga, jednocijevni priključak radijatora za grijanje najbolje je koristiti na baterijama od lijevanog željeza. Prilikom ugradnje aluminijskih ili bimetalnih radijatora, temperaturna razlika se povećava.
Nedostatak sustava može se djelomično ispraviti ugradnjom premosnice koja prenosi rashladnu tekućinu s gornje dovodne cijevi na donju izlaznu cijev. Ventil ili termostat postavljeni su između ulaza radijatora i premosnice za kontrolu automatizacije.
Kako djeluje kemijski izvor energije?
Izvori hrane koji se temelje na kemijskim procesima su primarni i sekundarni. Primarni izvori sastoje se od krutih elektroda i elektrolita koji ih kemijski i električki povezuju - tekući ili čvrsti spojevi. Kompleks reakcija cijele jedinice djeluje na takav način da se kemijska neravnoteža svojstvena njoj isprazni, što dovodi do određene ravnoteže komponenata. Energija koja se u ovom slučaju oslobađa u obliku nabijenih čestica gasi se i stvara električni napon na stezaljkama. Sve dok nema istjecanja nabijenih čestica vani, električno polje usporava kemijske reakcije unutar izvora. Kada spojite terminale izvora s nekim električnim opterećenjem, struja će prolaziti kroz krug i kemijske reakcije će se nastaviti obnovljenom snagom, ponovno dovodeći električni napon na terminale. Dakle, napon na izvoru ostaje nepromijenjen, polako opadajući, sve dok u njemu ostaje kemijska neravnoteža. To se može primijetiti laganim postupnim smanjenjem napona na stezaljkama.
To se naziva pražnjenje kemijskog izvora električne energije. U početku je utvrđeno da takav kompleks reagira s dva različita metala (bakar i cink) i kiselinom. U ovom slučaju, metali se uništavaju u procesu pražnjenja. Ali tada su odabrali takve komponente i njihovu interakciju tako da ako se nakon smanjenja napona na stezaljkama kao rezultat pražnjenja tamo umjetno održava, tada će električna struja teći natrag kroz izvor i kemijske reakcije će se moći preokrenuti , ponovno stvarajući nekadašnje neravnotežno stanje u kompleksu.
Izvori prvog tipa, u kojima su komponente nepovratno uništene, nazivaju se primarnim ili galvanskim ćelijama, prema otkrivaču takvih procesa, Luigiju Galvaniju. Izvori druge vrste, koji su sposobni, pod djelovanjem vanjskog napona, preokretanjem cjelokupnog mehanizma kemijskih reakcija, da bi se opet vratili u neravnotežno stanje unutar izvora, nazivaju se izvorima druge vrste ili električnim akumulatorima. Od riječi "akumulirati" - zgusnuti, sakupljati. A njihova glavna karakteristika, upravo opisana, naziva se punjenje.
Međutim, s baterijama stvari nisu tako jednostavne.
Pronađeno je nekoliko takvih kemijskih mehanizama. S različitim tvarima koje su uključene u njih. Stoga postoji nekoliko vrsta baterija. I ponašaju se drugačije, pune se i prazne. A u nekim slučajevima nastaju pojave koje su vrlo dobro poznate ljudima koji s njima imaju posla.
I s njima se praktički svi bave. Baterije, kao autonomni izvori energije, koriste se svugdje, u širokom spektru uređaja. Od malih ručnih satova do vozila različitih veličina: automobila, trolejbusa, dizel lokomotiva, motornih brodova.
Neke značajke baterije
Klasična baterija je automobilska olovno-sulfatna baterija. Proizvodi se u obliku akumulatora koji su serijski povezani u bateriju. Njegova upotreba i punjenje / pražnjenje su dobro poznati. Opasni čimbenici u njima su korozivna sumporna kiselina koja ima koncentraciju 25-30% i plinovi - vodik i kisik - koji se oslobađaju kad se punjenje nastavlja nakon što je kemijski dovršeno. Smjesa plinova koja nastaje disocijacijom vode upravo je dobro poznati eksplozivni plin, gdje je vodika točno dvostruko više od kisika. Takva smjesa eksplodira u bilo kojoj prilici - iskra, jak udarac.
Baterije za modernu opremu - mobiteli, računala - izrađene su u minijaturnom dizajnu; za njihovo punjenje proizvode se punjači različitih dizajna. Mnogi od njih sadrže upravljačke krugove koji vam omogućuju praćenje završetka postupka punjenja ili uravnoteženo punjenje svih elemenata, odnosno odvajanje onih koji su već napunjeni s uređaja.
Većina ovih baterija prilično su sigurne i nepravilno pražnjenje / punjenje može ih samo oštetiti ("efekt memorije").
To se odnosi na sve, osim na baterije na bazi metala Litij. Bolje je ne eksperimentirati s njima, već puniti samo na punjačima posebno dizajniranim za to i raditi s njima samo prema uputama.
Razlog je taj što je litij vrlo aktivan. To je treći element u periodnom sustavu nakon vodika, metala koji je aktivniji od natrija.
Pri radu s litij-ionskim baterijama i drugim baterijama temeljenim na njima, litij metal može postupno ispasti iz elektrolita i jednom napraviti kratki spoj unutar ćelije. Od toga se može zapaliti, što će dovesti do katastrofe. Budući da se NE MOŽE isplatiti. Gori bez kisika, kada reagira s vodom. U tom se slučaju oslobađa velika količina topline, a druge tvari se dodaju u izgaranje.
Poznati su slučajevi požara u mobilnim telefonima s litij-ionskim baterijama.
Međutim, inženjerska misao ide prema naprijed, stvarajući sve više i više novih nabijenih stanica na bazi litija: litij-polimer, litij-nanožica. Pokušavajući prevladati nedostatke. I vrlo su dobre kao baterije. Ali ... na štetu, bolje je ne raditi s njima one jednostavne radnje koje su opisane u nastavku.
Dvocijevni priključak radijatora za grijanje
Dvocijevni sustavi u svom su projektu dva cjevovoda - izravni i povratni. Ohlađena voda iz radijatora vraća se u kotao kroz izlaznu cijev. Takav sustav grijanja vrlo je prikladan jer vam omogućuje da osigurate jednoliko zagrijavanje svih radijatora u mreži i zasebno regulirate njihovu snagu.
Dvocijevni sustavi mogu biti vodoravni ili okomiti. U vodoravnim vezama, provodi se gornjim ili donjim ožičenjem. Vertikalni sustavi prikladni su za kuće s promjenjivim katom.
Dvocijevni spoj radijatora za grijanje danas se smatra naprednijim i doprinosi povećanju udobnosti življenja ljudi. Osim toga, pružaju moderniji dizajn interijera i prikladni su za skrivene brtve.
Serijska veza izvora
Ovo je dobro poznata baterija stanica, "limenki". Dosljedno - to znači da se iznosi plus prvog - bit će pozitivan priključak cijele baterije, a minus je povezan s plusom drugog. Minus drugog je s plusom trećeg. I tako do posljednjeg. Minus pretposljednjeg povezan je s njegovim plusom, a izvučen je njegov minus - drugi terminal baterije.
Kad su baterije spojene u seriju, dodaje se napon svih ćelija, a na izlazu - plus i minus terminali baterije - dobit će se zbroj napona.
Na primjer, automobilska baterija, koja ima oko 2,14 volta u svakoj napunjenoj banci, daje ukupno 12,84 volta od šest limenki. 12 takvih limenki (baterija za dizel motore) dat će 24 volta.
A kapacitet takve veze ostaje jednak kapacitetu jedne limenke. Kako je izlazni napon veći, nazivna snaga tereta će se povećavati, a potrošnja energije će biti brža. Odnosno, svi će biti otpušteni odjednom zajedno kao jedan element.
Serijski priključak baterija
Te se baterije također pune u seriji. Plus napona napajanja povezan je s plusom, minus na minus.Za normalno punjenje potrebno je da su sve banke jednake po parametrima, iz iste serije i podjednako prazne jednoglasno.
U suprotnom, ako se prazne malo drugačije, tada će tijekom punjenja punjenje završiti prije ostalih i počet će se puniti. A to bi za njega moglo završiti loše. Isto će se primijetiti kod različitih kapaciteta elemenata koji su, strogo govoreći, jednaki.
Serijski spoj baterija pokušan je od samog početka, gotovo istodobno s izumom elektrokemijskih ćelija. Alessandro Volta stvorio je svoj poznati voltažni stup od krugova dva metala - bakra i cinka, koje je pomicao krpama natopljenim kiselinom. Pokazalo se da je konstrukcija uspješan izum, praktična, pa je čak dala i napon koji je bio sasvim dovoljan za tada odvažne eksperimente u proučavanju električne energije - dosegao je 120 V - i postao pouzdan izvor energije.
Dijagonalni priključak radijatora grijanja
Dijagonalno spajanje baterija linijom za dovod topline
Dijagonalno spajanje radijatora najučinkovitija je opcija za funkcioniranje sustava grijanja. Tim se priključkom vruća rashladna tekućina dovodi kroz gornju cijev s jedne strane akumulatora, a ohlađena voda vraća se do uspona kroz donju cijev s druge strane. Ova veza osigurava maksimalnu razinu prijenosa topline iz radijatora i preporučuje se za uporabu u odnosu na viš presječne strukture.
Nesavršenost dijagonalnog spoja radijatora grijanja je u njegovom neprivlačnom dizajnu. Pojava dodatne cijevi za grijanje oko radijatora ne izgleda baš estetski, posebno u unutrašnjosti uredskih i prezentacijskih prostorija. Najčešće se ova vrsta priključka provodi u privatnoj stanogradnji, gdje se velika važnost pridaje povećanju učinkovitosti sustava grijanja, a pitanja dizajna dobivaju sporednu ulogu.
Paralelno spajanje baterija
Paralelnim povezivanjem napajanja, svi plusevi moraju biti povezani s jednim, stvarajući pozitivni pol akumulatora, svi minusi s drugim, stvarajući minus baterije.
Dio baterije
Paralelna veza
S takvom vezom napon bi, kao što vidimo, trebao biti jednak na svim elementima. Ali što je to? Ako baterije imaju različite napone prije spajanja, odmah nakon spajanja odmah započinje postupak "izjednačavanja". Oni elementi s nižim naponom počet će se vrlo intenzivno puniti, crpeći energiju od onih s višim naponom. I dobro je ako se razlika u naponima objašnjava različitim stupnjem pražnjenja istih elemenata. Ali ako su različiti, s različitim nominalnim naponom, tada će započeti punjenje, sa svim čarima koji slijede: zagrijavanjem nabijenog elementa, ključanjem elektrolita, gubitkom metala elektroda itd. Stoga je potrebno prije spajanja elemenata međusobno u paralelnu bateriju voltmetrom izmjeriti napon na svakom od njih kako bi se osigurala sigurnost predstojećeg rada.
Kao što vidimo, obje metode su prilično izvedive - i paralelno i serijsko povezivanje baterija. U svakodnevnom životu imamo dovoljno onih elemenata koji su uključeni u naše uređaje ili kamere: jedna baterija, dvije ili četiri. Povezani su onako kako je to definirano dizajnom, a mi ni ne razmišljamo radi li se o paralelnoj ili serijskoj vezi.
Ali kada je u tehničkoj praksi potrebno odmah osigurati veliki napon, pa čak i tijekom dužeg razdoblja, u prostorijama se grade ogromna polja akumulatora.
Na primjer, za hitno napajanje radiorelejne komunikacijske stanice napona 220 volti tijekom razdoblja kada se mora otkloniti bilo koji kvar u krugu napajanja, potrebno je 3 sata ... Puno je baterija.
Slični članci:
- Metode za pretvorbu 220 volti u 380
- Proračun gubitaka napona u kablu
- Rad s megohmmetrom: čemu služi i kako ga koristiti?
Donji priključak radijatora grijanja
Donji priključak hladnjaka
Takva shema za povezivanje radijatora grijanja smatra se najmanje učinkovitom u smislu prijenosa topline. Toplinska snaga radijatora prilikom njegove upotrebe znatno se smanjuje, a gubici topline dosežu 10-15%. Iz tog razloga izbjegava se uporaba radijatora s donjim priključkom. Ali u slučajevima kada se estetskoj strani pitanja dodjeljuje važna uloga u unutrašnjosti prostorija, na primjer, u prostorijama ureda tvrtke, takva je shema vrlo prikladna. Bilo kod ugradnje dizajnerskih radijatora složenih oblika ili nestandardnog postavljanja. Učinkovito skriva cjevovode koji su najčešće maskirani podnožjem ili ugrađeni u podnu estrih.
Takav cjevovod opravdan je kada se koriste bimetalni ili aluminijski radijatori, u kojima visoka toplinska vodljivost materijala za proizvodnju pomaže u smanjenju gubitaka u prijenosu topline.
