Батарея внизу холодная вверху горячая: Почему батарея сверху горячая, а снизу холодная

Почему батарея сверху горячая, а снизу холодная

Содержание

• Что делать, если батареи засорились
• Как прочистить засорившиеся батареи
• Не работает запорная арматура
• Низкое давление
• Неправильное подключение и другие причины
• Норма температуры в жилых помещениях

Некоторые сталкиваются с такой проблемой, когда батареи вверху горячие, а внизу холодные. Такая ситуация может возникнуть и в квартире, и в частном доме, и со старыми батареями, и с новой отопительной системой. В этой статье мы разберемся, почему батарея сверху горячая, а снизу холодная. И узнаем, как устранить данную проблему.

Что делать, если батареи засорились

Засор радиатора отопления — распространенная проблема при работе батарей, которая ведет к различным неприятностям. Внутри устройств из-за некачественного теплоносителя и вследствие наличия воздуха скапливается грязь. Особенно такое характерно для начала отопительного сезона. Когда начинают и заканчивают давать отопление, смотрите здесь.

В автономных контурах, которые не зависят от центрального отопления, грязь и мусор могут попасть через открытый гидробак. Частицы и батареи оседают на дне и в укромных уголках батареи, в результате чего нарушается циркуляция теплоносителя. Батареи начинают хуже греть. А сильный засор приводит к тому, что радиаторы становятся полностью или наполовину холодные.

Засор также происходит из-за скопления лишнего воздуха и образования воздушной пробки. Современные биметаллические батареи легки в обслуживании. Убрать лишний воздух в этом случае можно, открыв специальный краник. Если проблема в воздушной пробке из отверстия последует шипение. Если проблема в другом, из краника польется теплоноситель. В этом случае сразу закройте кран.

Для старых чугунных батарей такой краник не предусмотрен. При воздушной пробке придется искать муфту, которая расположена на соединении трубы с подходом к радиатору. Поверните муфту и из крана польется грязный теплоноситель. Слейте немного и закрутите обратно. Чтобы не запачкать пол, предварительно поставьте под муфту емкость. Не откручивайте муфту полностью, иначе возникнет риск затопления!

Как прочистить засорившиеся батареи

• Чтобы прочистить радиатор от мусора и грязи, придется снимать устройство и промывать. Перед началом процедуры подготовьте место для чистки. Чистить радиаторы лучше на улице либо в ванной комнате;
• Предварительно застелите ванну плотной тканью и вставьте в сливное отверстие защитную сетку, чтобы избежать повреждения эмалированной поверхности сантехники и предотвратить засорение трубопровода;
• Перекройте вентили и открутите гайки, аккуратно слейте остатки воды, снимите радиатор и разместите на улице или в ванной;
• Простукайте каждую секцию при помощи молотка или киянки, чтобы ржавчина и налет скорее отвалились. Затем аккуратно вытряхните скопившийся мусор изнутри;
• Для мытья используйте специальный герметичный шланг, чтобы прочистить батарею под высоким давлением. Если просто промыть устройство под краном или из тазика, оно не прочистится. Вместе с водой можно использовать и специальные чистящие средства. Для эффективности залейте в радиатор горячую воду и оставьте на полчаса, а затем промывайте;
• Если радиатор засорен сильно, скорее всего, остальные радиаторы тоже засорены. В этом случае придется мыть каждую батарею. Многие биметаллические радиаторы моются крайне редко, поэтому внутри скапливается большое количество твердых частиц и мусора. Кроме того, могут появиться налет и ржавчина;
• При самостоятельной чистке будьте аккуратны, так как из-за горячего теплоносителя вы легко можете получить ожог. Лучше доверить работу специалистам. Если вы хотите выполнить процедуру своими руками, полезные советы и рекомендации вы найдете в статье “Как почистить батарею отопления”.

Не работает запорная арматура

Запорная арматура регулирует и перекрывает работу теплоносителя. Сюда входят шаровые краны, конусные вентили, термоголовки с электронным и механическим управлением.

Кстати, эксперты советуют устанавливать термоголовки на каждый радиатор. Так, вы сможете регулировать температуру в каждом отдельном помещении. Если настроить систему правильно и разумно подбирать температуру, вы будете экономить на отоплении до 30%.

На кране вы можете наблюдать за стрелкой, которая указывает правильное направление движения теплоносителя. Если поставить краны или вентиль неправильно, циркуляция будет нарушена. Кроме того, для полноценной работы должна быть закрыта заслонка.

Неисправность в одном из элементов в запорной арматуре нарушает циркуляцию теплоносителя. В результате нижняя часть радиатора или батарея полностью становится холоднее. Если последняя батарея холодная либо вверху радиаторы теплые, а внизу холодные, проверьте исправность запорной арматуры. При наличии дефектов обратитесь к специалистам.

Низкое давление

Низкое давление подачи и циркуляции теплоносителя часто наблюдается в современных узких радиаторах из-за узких проходов для перемещения, входа и выхода горячей воды. Давление в трубах может упасть в многоквартирном доме из-за неправильных или несанкционированных действий соседей.

Причиной пониженного давления может быть незаконный монтаж водяного пола, подключенного к центральному отоплению, несогласованное увеличение количества секций и радиаторов, установка батареи на байпас (резервный путь) либо применение слишком высоких температур отопления.

Кроме того, верхняя и/или нижняя часть батареи может быть холодной из-за аварии или проблем на центральной магистрали. Если отопление отключили по этой причине, обслуживающая компания должна устранить проблему в жилых помещениях свыше +12 градусов, при температуре ниже десяти градусов тепла — за четыре часа.

Неправильное подключение и другие причины

Мы рассмотрели две распространенные причины, почему половина батареи не греет. Однако вариантов, отчего радиатор не работает, множество. Каждая отопительная система и конструкция уникальны. Они могут устареть и выйти из строя. Кроме того, большое значение играет правильность установки, подключения и эксплуатации. Давайте рассмотрим, с какими проблемами вы можете столкнуться в этом случае.

Неправильное положение крана на байпасе. Байпас представляет отрезок трубы, который соединяет внутреннюю и обратную подачу теплоносителя перед входом в радиатор. Он перекрывает воду при подаче, чтобы легко снять, промыть или отремонтировать батарею, а затем поставить обратно. Важно, чтобы байпас не располагался далеко от устройства и при работе радиаторов был в закрытом положении.

Неграмотный монтаж системы отопления приведет к множеству проблем. Так, верх будет теплый, а низ — холодный. Батарея может полностью выйти из строя и стать холодной. Кроме того, неправильная установка может привести к прорыву трубы и затоплению помещения кипятком! Поэтому доверяйте монтаж только профессионалам, даже если это простое одноконтурное отопление Ленинградка.

Регулярные сбои в работе радиаторов могут быть следствием неправильного подбора диаметра труб и параметров радиатора, несовместимости котла и батареи. Иногда устройства могут быть холодными в верхней или нижней части либо плохо греть из-за некачественного изготовления. Выбирайте надежные и зарекомендовавшие себя изделия.

Чтобы отопление работало и грело максимально эффективно, не закрывайте и не зашивайте ничем радиаторы. В крайнем случае можно поставить деревянную решетку-накладку. Если батареи все-таки зашиты, важно, чтобы к устройству не прикасались никакие детали, иначе тепло уйдет в конструктивный элемент.

Норма температуры в жилых помещениях

Стандарты температуры в жилых помещения определены законодательством. Они составляют не менее +18 градусов и не менее +20 — в угловых комнатах. Если температура ниже, нужно написать жалобу в ЖЭК либо в управляющую организацию, которая предоставляет коммунальные услуги для вашего дома.

Заявление подают в письменной форме с подробным описанием проблемы. Затем мастер сделает замеры температуры, установит причину и при необходимости проведет перерасчет тарифа за отопление. При аварийном отключении замеры не делают.

Если отопительное оборудование сломалось или устарело, собственник должен самостоятельно заменить радиаторы. Для проведения работ нужно обязательно получить разрешение в ЖЭКе! Если радиаторы не греют по вине соседей, последние должны устранить проблему и восстановить ущерб.

Если в проблемах виновата обслуживающая организация, она должна устранить нарушения за семь-десять дней. Кроме того, они обязаны пересчитать тариф на оплату коммунальных услуг и оплатить разницу. Если организация не принимает заявление или не хочет делать перерасчет, вы можете написать жалобу на управляющую компанию. Как это сделать, смотрите по ссылке https://vsepodomu.ru/zhkh/zhaloba-na-upravlyayuschuyu-kompaniyu/.

Почему радиатор отопления сверху горячий снизу холодный: решение проблемы

Редко кто из городских жителей не сталкивался при проверке радиатора отопления с ощущением более нагретой верхней части. Если разница не сильная — нормально, но существенное отличие температуры верхней поверхности от нижней сигнализирует о неправильной работе отопительной системы.

Ответить на вопрос, почему радиатор отопления сверху горячий, а снизу холодный помогает знание принципов работы системы и причин, вызывающих неисправность. Рассмотрим функционирование батареи и возможные сбои в процессе теплоотдачи.

Какие проблемы вызывает неравномерный нагрев

Содержание статьи

• 1 Какие проблемы вызывает неравномерный нагрев
• 2 Причины неравномерного нагревания батарей
  • 2.1 Радиатор засорился
  • 2.2 Неправильно работает запорная арматура
  • 2.3 Низкое давление в системе
  • 2.4 Неправильный монтаж радиатора
  • 2.5 Низкая скорость циркуляции теплоносителя
  • 2.6 Холодное помещение
• 3 Устранение неполадок своими руками (пошаговая инструкция)
  • 3.1 Видео

Неправильно работающий отопительный прибор не сможет нагреть помещение до необходимой температуры. Может измениться циркуляция теплоносителя, и повысится риск засорения и коррозии батареи.

Причины неравномерного нагревания батарей

При подходе к различного рода ремонтным работам полезно пользоваться правилом — идти от простого к сложному. Часто причина неисправности устраняется путем профилактического обслуживания.

Ответ на вопрос, почему батареи отопления снизу холодные сверху горячие, кроется в следующем:

• не полностью открыты или закрыты краны запорной арматуры;
• в систему попал воздух, и образовалась пробка;
• в радиаторе накопилось много отложений солей и примесей, мешающих циркуляции;
• сломались перекрывающие краны и нарушились условия равномерного движения теплоносителя;
• радиатор подключен неправильно;
• в системе низкое давление или скорость движения теплоносителя;
• помещение слишком холодное.

Радиатор засорился

Вода в системах центрального теплоснабжения в своем составе имеет примеси солей, которые оседают в любом удобном месте (повороты, изгибы, углубления, раковинки на внутренней поверхности).

Теплоноситель может содержать различные посторонние примеси:

• металлическую стружку и ржавчину;
• песок;
• кусочки прокладок и сантехнического уплотнителя резьбовых соединений.

Со временем внизу батареи отопления скапливается желеобразная масса, закупоривающая пути движения жидкости. Со временем субстанция грязи может перейти в твердое состояние.

Неправильно работает запорная арматура

Установленные на подводящей и отводящей к батарее трубе краны должны быть открыты и свободно пропускать потоки теплоносителя. Неисправность может привести к изменению давления и режима циркуляции рабочей жидкости.

Поломкой считается неправильная работа запирающего механизма крана, невозможность повернуть его в закрытое или открытое положение.

Низкое давление в системе

Подача теплоносителя в систему осуществляется под воздействием установленного давления. Если его показатель ниже нормы, рабочая жидкость не сможет полностью заполнить радиатор, в итоге эффективной теплоотдачи не будет.

Снижение давления может быть вызвано рядом причин:

1. Неисправность на центральной котельной или магистрали.
2. Не достаточно открытая запорная арматура на стояках подачи тепла и трубах.
3. Увеличение объема теплообменников, например, установка сверх нормы секций радиаторов или оборудования для «теплого пола».

Неправильный монтаж радиатора

Батареи подключаются к системе отопления по установленной схеме. Изменение порядка подвода и отвода рабочей жидкости приводит к нарушению ее циркуляции или полному прекращению движения. Неправильно присоединить радиатор могут «специалисты» с низкой квалификацией или владельцы помещений, взявшие на себя функции сантехников.

Низкая скорость циркуляции теплоносителя

Снижение времени передвижения жидкости в отопительном радиаторе приведет эффекту теплого верха и холодного низа.

Выше уже называлось падение давления в системе как причина снижения скорости циркуляции. Еще одним фактором, влияющим на движение жидкости в теплосети, можно назвать нарушение работы естественного (гравитационного) типа отопления, то есть создание пробок, препятствий движению и так далее.

Холодное помещение

В комнате с низкой температурой теплоноситель остывает быстрее, и батарея снизу, ближе к отводящей трубе, будет холоднее, чем в области подачи горячей жидкости.

Устранение неполадок своими руками (пошаговая инструкция)

Причины неправильной работы системы отопления, на которые указывает большая разница в температуре верха и низа радиатора, рассмотрены. Остается определиться с планом действий при их возникновении. Сразу следует отметить невозможность устранения некоторых проблем самостоятельно. При ощущении холода в помещении и обнаружении сильного различия температуры верхней и нижней частей батареи необходимо по порядку выполнить ряд мероприятий.

Алгоритм действий:

1. Проверить и открыть полностью краны подачи и отвода на трубах батареи. При обнаружении неисправности следует провести замену выведенных из строя узлов ремонтируемой запорной арматуры или заменить ее полностью, если ремонт невозможен.
2. Стравить воздушную пробку из батареи, если имеется клапан или кран, подставив подходящую емкость для жидкости и соблюдая осторожность. При наличии воздуха вода из крана будет вырываться толчками с характерным шипением.
3. Если не помог сброс воздуха, можно приступить к проверке и при необходимости очистке радиатора от внутреннего загрязнения. Закрыв краны на трубах и, поместив под радиатор подходящую емкость, открутить сливную пробку, о наличии загрязнения укажет вытекающая темно-коричневая субстанция (почти черная).
4. Если грязи, воздуха нет и при условии, что до начала отопительного сезона выполнялись какие-либо сантехнические работы на системе отопления, следует проверить правильность подключения радиатора. При обнаружении неправильного монтажа самостоятельно или вызвав мастеров из обслуживающей дом компании необходимо привести установку батареи в соответствие с утвержденной схемой.
5. При низком давлении и скорости циркуляции рабочей жидкости, когда все прочие проверки и мероприятия проведены, нужно позвонить в управляющую компанию или в организацию, осуществляющую подачу тепла, узнавать срок устранения проблемы.
6. Если в помещении холодно, то целесообразно подождать пока оно прогреется, не исключена вероятность, что во время отсутствия хозяина центральное отопление по каким-то причинам было отключено. По мере согревания комнаты разница в нагреве верха и низа может прийти в норму.

Самое главное, помнить о мерах безопасности, так как горячая вода под давлением может не только повредить окружающий интерьер, но и нанести вред здоровью. Оребренная труба вы можете узнать по ссылке.

Видео

В представленном видео-ролике показан процесс спуска воздуха из радиатора.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените статью:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

0

Влияние тепла и холода на автомобильные аккумуляторы

Понимание предупреждений на панель инструментов

13 апреля 2016 г.

Советы для новых водителей -подростков

28 апреля 2016

. Неправильная батарея является наиболее распространенной батареей. причина поломки автомобиля. Если вы когда-либо оказывались в затруднительном положении из-за разрядившейся батареи, вы можете задаться вопросом, почему погода так влияет на это. Как только вы узнаете, почему автомобильные аккумуляторы умирают, вы можете принять меры, чтобы продлить срок службы аккумулятора в вашем автомобиле.

Жаркая погода и автомобильные аккумуляторы

Вопреки распространенному мнению, высокие летние температуры представляют большую угрозу для долговечности аккумуляторов, чем низкие зимние температуры. Это связано с тем, что, хотя емкость аккумулятора выше в жару, высокие температуры сокращают общий срок службы аккумулятора. Вот основные причины:

• Испарение: Под капотом автомобильный аккумулятор может нагреваться до 140 градусов и выше. Это приводит к испарению жидкости из батареи, что повреждает внутреннюю структуру батареи.
• Перезарядка: Сильный нагрев также может вызвать неисправность регулятора напряжения или другого компонента системы зарядки и привести к перезарядке системы. Это приводит к медленной, но неизбежной смерти вашего автомобильного аккумулятора.
• Коррозия: Экстремальные температуры вызывают коррозию и разрушение свинцовых пластин внутри батареи.

Холодная погода и автомобильные аккумуляторы

Автомобильные аккумуляторы могут выйти из строя в любое время, но зимой холод вызывает больше поломок. Подумайте об этом: холодные зимние температуры следуют за жарким летом, когда высокие внутренние температуры ослабляют автомобильный аккумулятор. После того, как он подвергнется испытанию при низких температурах, летнее избиение возьмет свое. Холодная погода приводит к разрядке автомобильных аккумуляторов по нескольким причинам:

• Уменьшенная емкость: При 32 градусах емкость батареи падает на 20 процентов. При -22 градусах мощность падает на 50 процентов. Это снижение емкости снижает выходную мощность аккумулятора, что затрудняет запуск автомобиля.
• Более густое моторное масло: При низких температурах моторное масло начинает затвердевать, что затрудняет проворачивание двигателя. Это заставляет батарею работать еще усерднее в то время, когда емкость находится на самом низком уровне.
• Уменьшенная скорость перезарядки: Когда вы ведете машину, аккумулятор автоматически заряжается. Однако скорость перезарядки ниже при более низких температурах, а это означает, что вам нужно проехать дальше, чтобы полностью зарядить аккумулятор для успешного перезапуска.
• Увеличение нагрузки: Вы чаще включаете фары, обогреватель, стеклоочистители, антиобледенитель и обогреватели сидений зимой, что увеличивает нагрузку на батарею и усугубляет проблему снижения скорости перезарядки.

Как продлить срок службы автомобильного аккумулятора

Вы не можете управлять погодой, но можете предпринять определенные шаги, чтобы продлить срок службы автомобильного аккумулятора.

• Держите батарею в чистоте. Грязь действует как проводник, который истощает аккумулятор. Корродированные клеммы также увеличивают изоляцию и препятствуют протеканию тока.
• Приобретите современный кондиционер/интеллектуальное зарядное устройство. Это наиболее полезно, если вы склонны ездить только по городу или оставлять машину стоять на несколько дней. Кондиционер аккумулятора продлевает срок службы аккумулятора, не перезаряжая его.
• Выключайте все в машине, когда паркуетесь. Фары разряжают батарею быстрее всего, но внутреннее освещение и радио также могут разрядить батарею, если оставить их включенными на несколько часов.
• Если ваш аккумулятор требует дозаправки, регулярно проверяйте его в течение лета и при необходимости добавляйте дистиллированную воду.

Когда заменять аккумулятор

Следите за определенными признаками разряжающегося аккумулятора, чтобы не оказаться в затруднительном положении. Если вы заметили эти признаки, рассмотрите возможность замены батареи или проверки.

• Фары и внутреннее освещение выглядят тусклее, чем обычно.
• Автомобильные аксессуары не работают.
• Горит лампочка «проверьте двигатель» или «аккумулятор».
• Аккумулятору более пяти лет, и он с трудом заводит автомобиль в мороз.

В компании Scott’s Fort Collins Auto & Repair мы предлагаем бесплатные тесты автомобильных аккумуляторов, чтобы успокоить вас или сообщить, что пришло время купить новый аккумулятор. Конечно, гораздо удобнее заменить севшую батарейку во время встречи, чем застрять где-нибудь после того, как батарейка разрядится. При замене батареи обязательно выберите батарею с номиналом, равным или превышающим исходный. Мы можем помочь вам сделать правильный выбор.

Чтобы узнать больше или записаться на бесплатную проверку автомобильного аккумулятора, свяжитесь с нами через Интернет или позвоните нам по телефону (970) 682-4202.

БУ-410: Зарядка при высоких и низких температурах

Аккумуляторы работают в широком диапазоне температур, но это не дает права заряжать их и в этих условиях.

Процесс зарядки более деликатный, чем разрядка, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. Сильный холод и высокая температура снижают прием заряда, поэтому перед зарядкой аккумулятор следует довести до умеренной температуры.

Аккумуляторы старых технологий, такие как свинцово-кислотные и никель-кадмиевые, имеют более высокие допуски на зарядку, чем более новые системы, такие как литий-ионные. Это позволяет им заряжаться при температуре ниже точки замерзания с пониженным C-скоростью заряда. Когда дело доходит до холодной зарядки, NiCd более вынослив, чем NiMH. Свинцово-кислотные аккумуляторы также устойчивы, но литий-ионные аккумуляторы требуют особого ухода.

В таблице 1 приведены допустимые температуры зарядки и разрядки обычных аккумуляторов. В таблицу не включены специальные аккумуляторы, предназначенные для зарядки за пределами этих параметров.

Тип батареи	Температура заряда	Температура нагнетания	Консультация по оплате
Свинцово-кислотный	от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F)	от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F)	Заряжайте при температуре 0,3°C или ниже при температуре ниже нуля. Понижение порога напряжения на 3 мВ/°C в горячем состоянии.
NiCd, NiMH	от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F)	от –20°C до 65°C (от –4°F до 149°F)	Заряжайте при температуре 0,1°C в диапазоне от –18°C до 0°C. Зарядка при 0,3°C в диапазоне от 0°C до 5°C. Прием заряда при 45°C составляет 70%. Прием заряда при 60°С составляет 45%.
Литий-ионный	от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F)	от –20°C до 60°C (от –4°F до 140°F)	Зарядка при температуре ниже нуля не допускается. Хорошие характеристики заряда/разряда при более высокой температуре, но более короткий срок службы.

Таблица 1: Допустимые пределы температуры для различных аккумуляторов

Аккумуляторы могут разряжаться в широком диапазоне температур, но температура заряда ограничена. Для достижения наилучших результатов заряжайте аккумулятор при температуре от 10°C до 30°C (от 50°F до 86°F). Уменьшите ток заряда в холодном состоянии.

Низкотемпературная зарядка

На основе никеля: Быстрая зарядка большинства аккумуляторов ограничена температурой от 5°C до 45°C (от 41°F до 113°F). Для достижения наилучших результатов рекомендуется сузить температурный диапазон до 10–30 °C (от 50 °F до 86 °F), поскольку способность рекомбинировать кислород и водород снижается при зарядке аккумуляторов на основе никеля при температуре ниже 5 °C (41 °F). . При слишком быстрой зарядке в ячейке нарастает давление, что может привести к сбросу газа. Уменьшите зарядный ток всех никелевых батарей до 0,1C при зарядке ниже нуля.

Зарядные устройства на основе никеля с определением полного заряда NDV (отрицательное деление V) обеспечивают некоторую защиту при быстрой зарядке при низких температурах. Плохой прием заряда при низких температурах имитирует полностью заряженную батарею. Частично это вызвано повышением высокого давления из-за пониженной способности рекомбинировать газы при низкой температуре. Повышение давления и падение напряжения при полной зарядке кажутся синонимами.

Для обеспечения быстрой зарядки при любых температурах в некоторые промышленные аккумуляторы добавляется термоодеяло, которое нагревает аккумулятор до приемлемой температуры; другие зарядные устройства регулируют скорость зарядки в соответствии с преобладающей температурой. Потребительские зарядные устройства не имеют этих условий, и конечному пользователю рекомендуется заряжать только при комнатной температуре.

Свинцово-кислотные: Свинцово-кислотные достаточно терпимы к экстремальным температурам, как показывают стартерные аккумуляторы в наших автомобилях. Частично эта терпимость объясняется их вялым поведением. Рекомендуемая скорость зарядки при низкой температуре составляет 0,3°С, что практически соответствует нормальным условиям. При комфортной температуре 20°C (68°F) выделение газа начинается при зарядном напряжении 2,415 В/элемент. При переходе к –20°C (0°F) порог газовыделения повышается до 2,97 В/элемент.

Свинцово-кислотная батарея заряжается постоянным током до заданного напряжения, которое обычно составляет 2,40 В на элемент при температуре окружающей среды. Это напряжение зависит от температуры и устанавливается выше, когда холодно, и ниже, когда тепло. На рис. 2 показаны рекомендуемые настройки для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов. Параллельно на рисунке также показано рекомендуемое напряжение плавающего заряда, к которому возвращается зарядное устройство, когда батарея полностью заряжена. При зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов при колебаниях температуры зарядное устройство должно иметь регулировку напряжения, чтобы свести к минимуму нагрузку на аккумулятор. (См. также BU-403: Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора)

0211 [1]
Зарядка при низких и высоких температурах требует регулировки предела напряжения.

Замерзание свинцово-кислотного аккумулятора приводит к необратимому повреждению. Всегда держите аккумуляторы полностью заряженными, так как в разряженном состоянии электролит становится более водянистым и замерзает раньше, чем при полном заряде. По данным BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям), удельный вес 1,15 соответствует температуре замерзания –15°C (5°F). Это сопоставимо с -55°C (-67°F) для удельного веса 1,265 с полностью заряженной стартерной батареей. Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тенденцию к растрескиванию корпуса и протечке при замерзании; герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы теряют свою эффективность и работают всего несколько циклов, после чего исчезают и требуют замены.

Литий-ионный: Литий-ионный аккумулятор можно быстро заряжать от 5°C до 45°C (от 41 до 113°F). Ниже 5°C ток заряда должен быть уменьшен, а зарядка при отрицательных температурах запрещена из-за снижения скорости диффузии на аноде. Во время зарядки внутреннее сопротивление элемента вызывает небольшое повышение температуры, которое частично компенсирует холод. Внутреннее сопротивление всех аккумуляторов возрастает в холодном состоянии, что заметно увеличивает время зарядки. Это также заметно влияет на производительность разряда литий-ионных аккумуляторов.

Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, во время заряда с пониженной температурой на аноде происходит покрытие металлическим литием, что приводит к необратимому ухудшению характеристик и безопасности. Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Усовершенствованные зарядные устройства (Cadex) предотвращают зарядку литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля.

Предпринимаются усовершенствования для зарядки литий-ионных аккумуляторов при температурах ниже нуля. Зарядка действительно возможна с большинством литий-ионных элементов, но только при очень низких токах. Согласно исследовательским документам, допустимая скорость зарядки при –30°C (–22°F) составляет 0,02°C. При таком малом токе время зарядки может увеличиться до 50 часов, что считается нецелесообразным. Однако существуют специальные литий-ионные аккумуляторы, которые могут заряжаться до –10°C (14°F) с меньшей скоростью.

Некоторые производители литий-ионных аккумуляторов предлагают специальные элементы для холодной зарядки. Также потребуются специальные зарядные устройства, которые снижают C-rate в зависимости от температуры и заряжают аккумулятор до более низкого пикового напряжения; Например, 4,00 В на ячейку вместо обычных 4,20 В на ячейку. Такие ограничения уменьшают энергию, которую может удерживать литий-ионный аккумулятор, примерно до 80% вместо обычных 100%. Время зарядки также будет увеличено и может длиться 12 часов и дольше в холодном состоянии.

Литий-ионные аккумуляторы, заряжаемые при температуре ниже 0°C (32°F), должны пройти нормативную проверку, чтобы подтвердить отсутствие литиевого покрытия. Кроме того, специально разработанное зарядное устройство будет поддерживать выделенный ток и напряжение в безопасных пределах во всем диапазоне температур. Сертификация таких аккумуляторов и зарядных устройств очень затратна, что отразится на цене. Аналогичные нормативные требования также применяются к искробезопасным батареям (см. BU-304: Зачем нужны схемы защиты?)

Некоторые производители аккумуляторов и зарядных устройств заявляют, что могут заряжать литий-ионные аккумуляторы при низких температурах; однако большинство компаний не хотят брать на себя риск потенциальной неудачи и брать на себя ответственность. Да, литий-ионные аккумуляторы будут заряжаться при низкой температуре, но исследовательские лаборатории, изучающие эти аккумуляторы, получают тревожные результаты.

Высокотемпературный заряд

Тепло — злейший враг аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных. Добавление температурной компенсации к свинцово-кислотному зарядному устройству для адаптации к колебаниям температуры продлевает срок службы батареи до 15 процентов. Рекомендуемая компенсация составляет 3 мВ на ячейку при повышении температуры на каждый градус Цельсия. Если для плавающего напряжения установлено значение 2,30 В/элемент при 25°C (77°F), напряжение должно составлять 2,27 В/элемент при 35°C (95°F). При более низких температурах напряжение должно составлять 2,33 В на элемент при 15°C (59°F). Эти корректировки на 10°C соответствуют изменению на 30 мВ.

В таблице 3 указано оптимальное пиковое напряжение при различных температурах при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов. В таблице также указано рекомендуемое плавающее напряжение в режиме ожидания.

Состояние батареи	-40°C (-40°F)	-20°C (-4°F)	0°C (32°F)	25°C (77°F)	40°C (104°F)
Ограничение напряжения при перезарядке	2,85 В/ячейка	2,70 В/ячейка	2,55 В/ячейка	2,45 В/ячейка	2,35 В/ячейка
Плавающее напряжение при полной зарядке	2,55 В/элемент или ниже	2,45 В/ячейка или ниже	2,35 В/ячейка или ниже	2,30 В/ячейка или ниже	2,25 В/ячейка или ниже

Таблица 3: Рекомендуемые пределы напряжения
при зарядке и обслуживании стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов в режиме плавающего заряда. Компенсация напряжения продлевает срок службы батареи при работе в условиях экстремальных температур.

Зарядка аккумуляторов на основе никеля при высоких температурах снижает образование кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так.

Зарядка аккумуляторов на основе никеля в теплом состоянии снижает выделение кислорода, что снижает прием заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так. На рис. 4 показано сильное снижение эффективности заряда по сравнению с «линией 100-процентной эффективности» при температуре выше 30°C (86°F). При 45°C (113°F) батарея может принять только 70% своей полной емкости; при 60°C (140°F) прием заряда снижается до 45 процентов. NDV для обнаружения полного заряда становится ненадежным при более высоких температурах, а измерение температуры необходимо для резервного копирования.

Рис. 4. Прием заряда NiCd в зависимости от температуры ^[2]

Высокая температура снижает прием заряда и отклоняется от пунктирной «линии 100% эффективности». При 55°C коммерческий NiMH имеет КПД заряда 35–40%; более новый промышленный NiMH достигает 75–80%.

Литий-ионный аккумулятор хорошо работает при повышенных температурах, но длительное воздействие тепла снижает срок службы. Зарядка и разрядка при повышенных температурах приводят к выделению газа, что может привести к вентилированию цилиндрического элемента и вздутию карманного элемента. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C (122°F).

Некоторые аккумуляторы на основе лития мгновенно нагреваются до высоких температур. Это относится к батареям в хирургических инструментах, которые стерилизуются при температуре 137°C (280°F) до 20 минут в процессе автоклавирования. Бурение нефтяных и газовых скважин как часть фрекинга также подвергает батарею воздействию высоких температур.

Потеря емкости при повышенной температуре находится в прямой зависимости от уровня заряда (SoC). Рисунок 5 иллюстрирует действие литий-кобальта (LiCoO2), который сначала подвергается циклированию при комнатной температуре (КТ), а затем нагревается до 130°C (266°F) в течение 90 минут и циклически на 20, 50 и 100 процентов SoC. Заметной потери емкости при комнатной температуре нет. При 130 °C с 20-процентной SoC наблюдается небольшая потеря емкости в течение 10 циклов. Эта потеря выше при 50-процентном SoC и показывает разрушительный эффект при циклическом включении при полной зарядке.

Рис. 5. Потеря емкости при комнатной температуре (RT) и 130°C в течение 90 минут ^[3]
Стерилизацию аккумуляторов для хирургических электроинструментов следует проводить при низкой SoC.

Испытание: ячеек LiCoO2/Graphite подвергали воздействию температуры 130°C в течение 90 минут при различной SoC между каждым циклом.