Содержание
Почему трещат батареи отопления в квартире
Треск в батареях отопления в многоквартирном доме – частое явление, особенно в начале отопительного сезона. Почему трещат батареи отопления в квартире и что делать? Ответ на эти вопросы дает материал публикации.
Треск в радиаторах в централизованном отоплении обычно вызван следующими причинами:
- Тепловое расширение материала устройств;
- Движение в потоке теплоносителя твердых частиц;
- Перемещение по системе воздуха;
- Гидравлические удары различной силы.
Тепловое расширение металлов вызвано их нагревом – при этом может раздаваться треск различной громкости. Чаще всего это явление наблюдается при первичном нагреве устройства – при достижении стабильной температуры посторонние звуки пропадают. Наиболее часто треск раздается при нагреве биметаллических радиаторов – это обусловлено тем, что сталь и алюминий имеют разные значения теплового расширения.
Теплоноситель централизованных сетей не отличается чистотой – он насыщен различными посторонними частицами – окалиной, продуктами коррозии, песком, грязью и прочим. Особенно сильным загрязнение является после межсезонья – проводились ремонтные и профилактические работы, система заполняется новым теплоносителем.
При большой скорости теплоносителя частицы движутся через трубопроводы и радиаторы, ударяясь при изменении направления потока о внутреннюю поверхность оборудования – при этом возникает треск, шуршание, прочие звуки.
Аналогична ситуация с воздушными массами – после заполнения система насыщена воздухом. При циркуляции он начинает перемещаться, издавая при этом бурлящие звуки. Постепенно система очищается от воздуха техническими средствами – его стравливают из верхних точек. Чаще всего воздух задерживается в радиаторах из-за их гидравлической конфигурации и является причиной ухудшения циркуляции теплоносителя и гидравлических ударов.
Гидравлический удар – физическое явление, сутью которого является резкое изменение скорости теплоносителя. Скорость изменяется после преодоления различных препятствий – при этом вода с большой силой ударяется о внутренние плоскости оборудования. Сила гидроударов может быть различна – от негромких щелчков до сильнейших ударов, способных разрушить оборудование.
Причинами возникновения гидравлических ударов обычно являются следующие причины:
- Образование на пути движения воды воздушных пробок;
- Резкие манипуляции с запорно-регулирующей арматурой;
- Резкие изменения диаметров и направлений трубопроводов в системе отопления;
- Высокая начальная мощность циркуляционных насосных агрегатов.
Как избавиться от треска в батареях – способов самостоятельного устранения посторонних звуков у владельцев квартир практически нет. Вмешиваться в работу системы они не могут. Можно предпринять лишь один шаг – регулярно стравливать воздух из батарей – это поможет быстрее очистить систему от воздуха и послужит профилактикой против гидравлических ударов.
Также можно установить фильтры грубой очистки на входы теплоносителя в радиаторы – они будут собирать посторонние твердые примеси. Но вода в центральном отоплении настолько грязная, что надо быть готовым к регулярной очистке сетки устройства – может раз в день, а может и раз в час.
(Просмотров 2 653 , 6 сегодня)
Рекомендуем прочитать:
Из-за чего трещат и щелкают батареи отопления и обогреватели
Бывает, что после монтажа, обогреватели и батареи отопления трещат и щелкают. В чем причина посторонних шумов при работе?
Причины шума в радиаторе отопления
Причина стука и шума в батареях в основном связана с нарушениями, допущенными во время монтажа. Самыми распространенными проблемами считаются:
- Разный диаметр впускного отверстия радиатора и подводки. В современных системах используется регулирующая арматура, кран Маевского, байпас и т.д. Все трубы и отсекающие краны должны иметь одинаковое внутреннее сечение.
- Отсутствие регулятора перепада давления. Перед соплом регулятора в подвале многоквартирного дома устанавливают специальную шайбу, предназначенную для стабилизации давления. Если шайбы нет, теплоноситель шумит в батареях при достижении напора в трубопроводе свыше 1.5 Бар.
- Батареи отопления потрескивают из-за неправильного подключения термоклапана или плохого крепления на кронштейнах. Устранить неисправность можно с помощью замены регулятора температуры. Вода передавливает клапан в терморегуляторе, что приводит к посторонним шумам. Причиной треска также является недостаточная фиксация на кронштейнах. При нагреве металл, из которого изготовлены радиаторы, расширяется, что и приводит к шуму.
- Воздушные пробки – если в радиаторе журчит вода, это свидетельствует о наличии воздуха в системе. Когда вода проходит место нахождения пробки, издается звук, похожий на журчание ручейка. Подобная проблема обнаруживается, если при включении отопления батареи булькают. Исправляется положение с помощью крана Маевского. Стравив воздух из системы отопления, можно добиться бесшумной работы.
- Течь в системе. Свист и гудение указывает на отсутствие герметичности в системе отопления или чрезмерное сужение трубопровода. Причем, отопительная батарея гудит по причине «свища» в стояке не только в самой квартире, но и подвальных помещениях. Если визуальный осмотр не обнаружил место прорыва, вызываются сантехники домоуправления, для поиска прорыва трубы в подвале.
Это самые распространенные причины образования шума при работе отопления. Чтобы определить, что стало катализатором нарушений, следует установить месторасположение и локализацию стука, бульканья или других звуков. После этого выявить ошибки в монтаже.
Устранить шум в батареях отопления намного сложнее, чем не допустить их появления. Поэтому рекомендуется, чтобы установку системы выполняла квалифицированная бригада монтажников.
Почему обогреватель потрескивает при работе
Причины шума в электрообогревателях, в отличие от радиаторов, подключенных к системе жидкостного отопления, редко связаны с ошибками в монтаже. Основной причиной щелчков, потрескивания и других звуков являются нарушения эксплуатации самими хозяевами.
- Масляный радиатор – если при включении обогревателя раздаются щелчки, проблема связана с попаданием в масло влаги. Происходит это по нескольким причинам. При транспортировке нагреватель перевернули. Перевозили обогреватель в зимнее время, а после сразу включили в сеть и т. д. Подробные инструкции, как избежать неприятного шума, можно найти в инструкции обогревателя.
- Тепловентилятор и конвектор – шумы указывают на скопившуюся пыль. Процесс нагрева связан с использованием нити накаливания. Осевшая пыль вызывает неприятные щелчки во время работы, обычно сопровождающиеся запахом гари.
Устранять причины треска и щелчков в батареях отопления и электрообогревателях должны квалифицированные специалисты. Относительно неисправности электрооборудования, следует обратиться в сервисный центр. Ликвидировать нарушения, из-за которых батареи при отоплении стучат, шумят, скрипят – может грамотный сантехник.
Шумят батареи отопления – причины и способы устранения
Отопление – это сложная и серьезная система, от которой зависит, будет ли тепло в доме зимой или нет. И если монтажом занимались специалисты, то проблем в холодное время года у вас возникнуть не должно. Но нередко владельцы домов, считая, что данная система является несложной, проводят монтажные работы своими руками. И допускают некоторые ошибки, в результате получают неприятные моменты, связанные с неудобствами и дискомфортом. Шумят батареи отопления – эта неприятность не самая большая. Кто-то на это не обращает внимания, а кому-то шум просто выедает мозг.
Почему же шумит батарея отопления? Есть несколько причин и все они связаны в основном с неправильно проведенной установкой.
Причины шума в батареях
- Вариант №1. В данном случае виновата подводка к отопительным приборам. Она может быть проведена с разными диаметрами труб и дополнительных устройств. Начнем с того, что в современных системах отопления к радиаторам добавляются различные дополнительные устройства: краны Маевского, отсекающие вентили, байпас, счетчик учета тепла и так далее. Рассмотрим пример. К радиатору подводится труба диаметром 50 мм. Отсекающий вентиль имеет диаметр 25 мм. А если он еще и наполовину закрыт, то зазор, по которому под давлением движется теплоноситель, становится еще меньше. Получается так, что большой объем горячей воды старается протиснуться в небольшую щель, да еще под давлением. Вот вам и ответ на вопрос: почему стучат батареи отопления?
- Вариант №2 — кривизна подводки плюс разница диаметров. Ситуация такова: если батарея отопления устанавливается близко к стояку подачи теплоносителя, то отвод, по которому горячая вода должна пройти, дает определенное гидравлическое сопротивление. И вот тут теплоноситель встречается с сужением трубопровода в лице того же отсекающего вентиля. То есть сопротивление увеличивается еще в несколько раз. Такой барьер теплоноситель, движущийся со скоростью, без шума пройти не может.
Подключение радиатора с ручным регулированием и балансировочным вентилем
- Вариант №3 – перепад давления в контуре. Серьезная причина шума в батареях отопления, которую в квартире или доме не решить. Ее необходимо решать в подвале, где установлен элеватор распределения теплоносителя. Здесь два способа выравнивания давления. Простой и дешевый способ – установить перед соплом элеватора специальную шайбу. Это небольшая деталь выравнивает давление, что позволяет избавиться от шума. Сложный и дорогой способ – установить в том же месте регулятор давления. Кстати, оговоримся, что стук в батареях отопления появляется лишь в том случае, если перепад давления будет составлять не меньше 1,5 атмосфер.
- Вариант №4 – образование воздушных карманов внутри отопительной системы и в самом радиаторе. Причина не самая сложна, решить ее поможет кран Маевского.
Схема крана Маевского, защищающего систему отопления от воздушных масс - Вариант №5. Здесь придется отвечать на более конкретный вопрос: почему щелкают батареи отопления? Начнем с того, что отопительные батареи — это приборы, изготовленные из металла. Крепежные изделия (кронштейны, подставки, саморезы) тоже изготавливаются из металла. При нагреве металл обычно расширяется. Что происходит на деле: непроизвольное движение конструкций относительно друг друга. В результате мы слышим шорох, щелчки или треск в батареях отопления. Как можно решить эту проблему? Очень просто – необходимо проложить между радиатором и его креплениями резиновые прокладки.
- Вариант №6 – неправильно установленный термоклапан. С помощью этого устройства можно регулировать подачу теплоносителя в батарею отопления, тем самым регулировать температуру отдачи. Иногда домашние мастера по неопытности устанавливают его не той стороной. Это же самое относится и к отсекающим вентилям. Шаровому крану разницы нет, как его установят. Так вот, неправильно смонтированная запорная арматура под действием теплоносителя, движущегося под давлением, начинает постукивать. Это вызвано тем, что горячая вода с силой давит на клапан, который начинает вибрировать. Отсюда и шум.
Подключение радиатора с автоматическим регулированием и балансировочным вентилем - Вариант №7. Во многих многоквартирных домах устанавливается один общий циркуляционный насос на весь дом. Нередко это оборудование начинает вибрировать, поэтому волны вибрации передаются по всем трубопроводным контурам, доходя до радиаторов. Они в свою очередь тоже начинает мелко вибрировать и издавать звук. Эту проблему вы самостоятельно не решите. Придется обращаться в эксплуатационную компанию, это ее прерогатива. Единственное можем посоветовать – необходимо установить между насосом и элеватором клапан, с помощью которого можно будет гасить вибрацию.
- Вариант №8. Есть ситуации, которые не отвечают на вопрос: почему трещат батареи отопления, если не затрагивать саму отопительную сеть? Именно неправильные параметры теплоносителя могут создать условия возникновения посторонних звуков. О перепаде давления уже было сказано выше, именно эта причина является проблемой теплоносителя, а, значит, самой сети. То же самое можно сказать и о таком показателе, как скорость горячей воды в трубопроводах. Ситуация такова: в котельной по непонятным причинам был установлен насос большей мощности. Соответственно это повышенное давление и высокая скорость теплоносителя. Получается своеобразный резонанс, а это причина возникновения шумов. И опять встает вопрос: что делать в данном случае, ведь батареи отопления опять шумят? Есть два варианта: установить насос необходимой мощности, поставить между ним и контуром трубной подачи компрессионный клапан.
Принцип работы и устройство предохранительного клапана системы отопления - Вариант №9. Иногда как такового шума не слышно, просто от стояка или батареи исходит еле слышный свист. Причина одна – где-то пробило трубу и происходит утечка теплоносителя. Ваши действия – бегаете по соседям в поисках прорванной трубы. Если ничего не нашли, у соседей все сухо, тогда берете фонарик и в подвал. Наткнулись на клубы пара, значит, прорыв произошел именно здесь. Решать такую проблему надо быстро, потому что это не только свист в вашей квартире, но и мокрый подвал в доме.
- Вариант №10. Та же ситуация с водой, только труба не прорвана, просто кто-то из работников в процессе промывки системы отопления забыл закрыть сбросной вентиль (задвижку). Теплоноситель прямиком из элеватора поступает в канализацию. В этой ситуации шум образуется обязательно.
Элеваторный узел отопления в подвале
Вот такие причины могут возникнуть, при которых отопительные приборы будут шуметь, стучать и щелкать. Со многими из них можно справиться самостоятельно, проблем возникнуть не должно. С какими-то могут справиться только специалисты. Здесь важно правильно определить ту самую причину. Поэтому совет – начинайте с самых простых: спустите воздух, проверьте правильно ли установлена запорная арматура, установите резиновые прокладки, проверьте подводку. Если эти причины устранены, а шум в батареях так и не исчез, тогда зовите сантехника, пусть профессионал определяет, что стучит и где.
Треск в батареях отопления? Узнайте как его устранить!
Система отопления – это целый комплекс сооружений, работа которых должна быть согласована для обеспечения эффективной работы. Водяные отопительные системы имеют один недостаток – периодически могут издавать неприятные и даже пугающие звуки, что связано с особенностями движения жидкости закрытом канале. В большинстве случаев звук происходит от магистральных трубопроводов или стояков, что может быть связано с засорением труб или попаданием внутрь воздуха. Данное явление устраняется путем удаления его излишков через клапан или кран Маевского. Если же появляется треск в батареях отопления, то владельцу стоит обратить на это особое внимание и выяснить причину постороннего шума.
Что может вызвать треск
Если ваша система работает на минимальной нагрузке даже в сильные морозы, то появление треска означает, что вода в системе начала замерзать и отсутствие действий с вашей стороны может привести к разрушению трубопроводов и отопительных приборов. В первую очередь следует на ощупь проверить температуру трубопроводов и радиаторов, там, где уже начал образовываться лед, температура металла будет немного превышать нейтральную.
Вызывать треск может и сама конструкция отопительной системы, особенности прокладки трубопроводов, возможные допущенные ошибки при установке отопительных приборов, например, несоблюдение уклона или наоборот, излишний уклон. Точно определить причину, особенно если нет никакого опыта работы с сантехническим оборудованием, вряд ли окажется возможным и если звуки становятся постоянными и создают дискомфорт, то оптимальнее всего будет обратиться в организацию с соответствующим профилем работы.
Очень часто вызвать треск может и протечка, пусть и небольшая, но она вызывает разгерметизацию контура и, следовательно, перепад давлений в данной точке. Необходимо обследовать всю трассу и в особенности те участки, которые находятся в отдалении, не исключено, что где-то обнаружится свищ или потекшая прокладка. Обязательно необходимо проверить исправность запорно-регулирующей арматуры, старые советские краны и вентили имеют свойство выходить из строя, в таком случае потребуется замена устройства целиком.
как устранить причину, не включается котел навьен, как включить газовый котел лемакс,ошибка 16, 06,почему задувает газовый котел,котел навьен делюкс ошибка 13,щелкают батареи отопления в частном доме.
Стук в трубах отопления частного дома — нередкое явление для собственника с индивидуальным отоплением. Отчего происходят шумы и что на них влияет — необходимо разбираться.
Основным показателем неприятностей является некачественный теплоноситель, содержащий растворенные соли и механические примеси.
Причины появления шума
Содержание статьи
Причин появления стука в трубах отопления при нагреве на самом деле не так уж и много. Часть шумов можно игнорировать — они не приносят вреда системе и отопительным приборам. А вот такие шумы как гудение, треск, стук, бульканье, вой должны дать повод задуматься и принять срочные меры.
Распространенные причины:
- воздушные пробки в системе;
- засорение или зарастание труб вследствие некачественного теплоносителя;
- протечки в трубопроводе;
- нарушение монтажных работ при установке кранов, задвижек и прокладке труб;
- выход из строя или износ рабочего оборудования;
- кавитация, повышение давления в местах увеличения (уменьшения) диаметра труб;
- неверно произведенный расчет или не соблюдение проектных рекомендаций при монтаже отопительной системы.
Эти обстоятельства возникают в частных системах замкнутого контура и заставляют задуматься об их срочном устранении.
Циркуляционный насос в системе отопительного контура способствует принудительному движению воды, что ведет к равномерному прогреву и вытеснению скопившегося воздуха из системы.
Если отопление в доме или квартире подключено к центральному трубопроводу, то запуск, сопровождающийся подобными звуками, — это нормальное явление. Вода, заполняя общую систему, выталкивает воздух, и, переливаясь по контуру, сопровождается журчанием, стуком и треском.
Как только оборудование войдет в рабочий режим, закончится общая регулировка системы — температура батарей возрастет, и все прекратится. Это наглядно видно на схеме теплоснабжения потребителей от центральной котельной.
Виды шумов в трубах
Шумы, сопровождающие общий запуск отопления, отличаются от аварийных — они имеют непостоянный характер и сопровождаются журчанием или бульканьем. В биметаллических или алюминиевых батареях может слышаться треск или гудение — это тоже нормальное явление.
Понятно, что продолжительные шумы — дело неприятное, поэтому необходимо своевременно предупредить ситуацию.
Стук и гул, возникающие в помещении с нарастающей силой, дают повод насторожиться и принять кардинальные меры:
- Проверить отопительные приборы и температурный режим в контуре. Если установлен насос, то его работу.
- Обратить внимание на вентили — в случае их поломки появляется характерный свист. Порой достаточно небольшой регулировки, чтобы оборудование заработало.
- Обнаружив видимые неполадки, надо остановить теплоноситель и отключить приборы нагрева. Оценив поломку, приступить к ликвидации аварии самостоятельно или пригласить специалиста.
Это первичные меры, которые способны предупредить развитие больших разрушений.
Звуки в отопительных приборах
Если среди ночи слышен вой, то скорее всего, система дала течь. Облако пара и характерный свист сразу укажут на порыв или вышедший из строя вентиль. В некоторых случаях достаточно закрыть кран, чтобы привести систему отопления в рабочее состояние.
Если явных причин не обнаружено, а вой стал сопровождаться треском, необходимо проверить давление. Возможно, отлетевшая окалина перекрыла свободный поток теплоносителя, что стало причиной возросшего давления — необходимо срочно останавливать котел, спускать воду и искать проблему.
Случается, что батареи начинают «стрелять» — это еще одна причина насторожиться. Такие шумы характерны для биметаллических батарей, когда давление в системе не совпадает с расчетным.
Приобретая отопительные приборы, надо учитывать рабочие параметры котла и подбирать соответствующие радиаторы. Иначе проблема может вылиться в разрыв отопительного прибора от гидроудара, что совсем некстати в зимние холода.
Нагретая вода не способна сжиматься, ей необходимо беспрепятственно двигаться по контуру. Банальные отложения в трубах способны спровоцировать увеличение давления и разрыв труб от гидроудара.
Еще одна причина заключается в воздушной пробке, устранить которую можно через спускные краны Маевского, расположенные на торцах батарей. Процедура несложная, и справиться с ней по силам каждому.
Шум в насосе
Распространенная причина неполадок — работа насоса. Обычно в нем предусмотрено три положения для поднятия водяного столба на определенную высоту, которая зависит от мощности устройства. Равномерное движение теплоносителя по тепловому контуру не сопровождается шумовыми эффектами.
Услышав непонятные звуки, больше напоминающие механические, стоит проверить работу насоса.
В случае его выхода из строя:
- журчит вода в трубах отопления частного дома;
- появляется гул;
- возможен треск;
- начинает шуметь и стучать котел.
В этом случае надо отключить насос, и если звуки прекратились, то причина найдена. Треск и шум — это механические повреждения: значит, выработались графитовые подшипники скольжения или в корпус попала грязь.
На внутренних стенках насоса оседает накипь из-за некачественного теплоносителя и действует разрушающе на его составные части.
Сделать проверку просто:
- достаточно снять насос;
- опустить его рабочую часть в емкость с водой;
- при включении он должен перекачивать воду, если этого не происходит — в ремонт.
Важно! Насос нельзя включать без воды.
Посторонние звуки в котле отопления
Порой растопка котла также сопровождается некоторыми звуками. Когда холодное оборудование нагревается и начинает трещать, то характерные щелчки не должны наводить панику — металл издает такие звуки, когда происходит его разогрев.
Также возможны бульканье и журчание — тоже нормальное явление: теплоноситель стал нагреваться и привел в движение систему. Однако такие же звуки могут возникать при недостаточном количестве теплоносителя в трубах. В этой ситуации достаточно добавить воды, чтобы обогрев стал равномерным.
Хлопок
Услышать подобные звуки можно в случае засорения газоотводных трубок. Происходит это при розжиге котла: скопившийся газ, не успевая выйти наружу, создает хлопок. Это опасно, так как резко вырвавшееся пламя может стать причиной ожога или воспламенения.
Если котел газовый, то причины подобного шума заключаются в засорении форсунок или неисправности трехходового клапана. В данной ситуации необходимо провести очистку оборудования от копоти.
Стук
Возникновение стука в котле говорит о его неправильной установке или неотрегулированной работе насосного оборудования. Если насос работает неравномерно, двигая теплоноситель толчками, происходит резонанс между котлом и насосом, сопровождающийся характерным стуком. В этом случае надо регулировать работу насоса.
Звуки в разных моделях котлов
Шум может возникать по банальной причине, которая заключается в самой модели котла. Это характерно для газовых котлов, оборудованных вентиляционными горелками. Чтобы избежать подобной неприятности, надо выбирать котлы с атмосферными горелками и электронной системой контроля.
Выбирая модель твердотопливного или электрического котла для отопления дома, всегда необходимо знакомиться с техническими характеристиками оборудования. Зачастую причиной шума может являться неправильно подобранное оборудование, а также наличие вентилятора в котле.
Двухконтурные котлы тоже грешат шумной работой: хоть и не явно, но переливы воды и наполнение системы всегда сопровождаются звуками.
Котлы ZOTA очень чувствительны к качеству теплоносителя, поэтому причиной неприятных эффектов могут стать:
- забитый грязевик;
- насыщенная кислородом вода;
- накипь на рабочих элементах;
- разбитые подшипники на вентиляторе.
Поэтому стоит остановить выбор на одноконтурных моделях, а для нагрева горячей воды приобрести бойлер.
Цены на котлы ZOTA
котлы ZOTA
Профилактика
Своевременная профилактика всех составных частей котельного оборудования способна минимизировать вероятность появления шума.
Так, промывка системы один раз в год — обязательное условие безаварийной эксплуатации. Причем это становится обязательным требованием многих ресурсоснабжающих организаций при подготовке к отопительному периоду.
Промывку системы можно проводить самостоятельно или воспользоваться услугами специалистов.
В зависимости от теплоносителя, подбирается вид очистки:
- Промывка водой под напором, создаваемым компрессором. Порой этого вполне достаточно.
- При отложениях на трубах окислов железа применяются соответствующие химические препараты. Они избавляют от проблемы и дополнительно создают защитный барьер от дальнейшего воздействия агрессивной среды.
- Можно воспользоваться услугами специализированной организации, имеющей оборудование и средства для выполнения работ.
В каждом руководстве по эксплуатации отопительного оборудования дается рекомендация о профилактическом осмотре и очистке рабочих частей котла от коррозии и всевозможных загрязнений с частичной разборкой — не реже одного раза в год. Если не проводить техническое обслуживание, то производитель снимает с себя гарантийные обязательства.
Как удалить воздушную пробку своими руками
Воздух в системе после длительной остановки — дело обычное. Возникает эта проблема не только в частном секторе, но и в многоквартирных домах. Решить ее довольно просто.
Отопительные радиаторы оборудованы кранами Маевского, находящимися на торцах батарей. Это может быть вентиль или штуцер с насечкой под отвертку.
Как устранить:
- вооружившись небольшой емкостью (для слива воды), надо открутить кран и выпустить воздух;
- производить действия следует аккуратно, чтобы не обжечься выходящим паром;
- когда из отверстия пойдет вода, вентиль закрывают;
- такие манипуляции проводят на каждой батарее.
Это избавляет от шумов и дает возможность беспрепятственно двигаться теплоносителю по системе, равномерно отдавая тепло.
Способы очистки радиаторов от грязи
Во время эксплуатации отопительной системы, в ней скапливается грязь: окислы железа, растворенные соли и возможные механические примеси. Но если по трубам вода движется с большой скоростью, то в радиаторах процесс замедляется и оседание взвесей увеличивается. Поэтому прочистка радиаторов — дело обязательное.
Существует два способа: совместная промывка всей системы и отсоединение батарей с очисткой при помощи компрессорной установки. В батареях создаются благоприятные условия для скопления грязи, так как теплоноситель замедляет в них движение. Для промывки радиатор присоединяют к компрессору, и напором воды очищают его от грязи.
Если производить ежегодную профилактику всей системы, то кардинальные меры не потребуются. Вполне можно ограничиться общей промывкой всего отопительного контура обычной водой. Химические реагенты применяют в случаях, когда теплоноситель не соответствует установленным параметрам и на рабочих элементах появляются существенные отложения солей и накипи.
После применения химии в радиаторах могут образовываться течи и обнаружиться трещины, которые были благополучно затянуты грязью.
Чтобы избежать аварийной ситуации, перед запуском системы все оборудование необходимо проверять на работоспособность.
Своевременная профилактика всех составных частей системы отопления убережет ее от сложных аварий и сохранит бюджет. Утепление цоколя фундамента снаружи пеноплексом узнавайте по ссылке.
Видео
Просмотрев видеоролик, можно узнать, почему шумит циркуляционный насос и что необходимо предпринять.
Причины появления шума в трубе отопления и способы устранения
Содержание:
В многоэтажных домах можно услышать разные посторонние звуки, особенно когда стены в квартирах недостаточно шумоизолированы. Не является редкостью стук по трубам и треск, который раздается в отопительной системе. Подобные явления свидетельствуют о нестабильной работе конструкции теплоснабжения либо о наличии в ней неисправностей.
Частые причины шумов
Поскольку в большинстве случаев трубопроводы и батареи в домах изготовлены из металла, который является хорошим проводником звуков, то источник шума в трубе отопления может находиться достаточно далеко. Чаще всего проблема заключается в том, что оборудование эксплуатируется неправильно.
Основными причинами, способствующими появлению в отопительных системах посторонних звуков в виде стука или вибрации, являются:
- Засорение одного из элементов трубопровода.
- Сильно изношенные детали конструкции.
- Нарушения правил обустройства и эксплуатации отопительного оборудования.
- Наличие воздушных пробок.
- Чересчур слабый или наоборот, слишком сильный напор.
- В системе образовалась протечка.
- По причине поломки или неправильного подбора шумит насос.
- При подборе технических характеристик оборудования были допущены ошибки.
- Недостаточный объем теплоносителя в системе, поэтому слышно как течет вода.
- Нарушена звукоизоляция и не соблюдены строительные нормы.
- Неверно подобран регулятор.
- В системе наблюдается значительный перепад давления.
- Трубе, проходящей через стену, нет места при расширении в процессе нагрева.
Когда стук в трубах отопления в квартире напоминает удары по металлу, то он обычно раздается при нагреве или охлаждении жидкости, передвигающейся по трубопроводу и в этом случае нужно проверить состояние опорных кронштейнов. Читайте также: «Почему возникает стук в трубах отопления и как от него избавиться».
Если в многоквартирном доме в трубах отопления на протяжении всего нескольких часов шумит вода, то это может означать, что в системе производятся ремонтные работы.
Шум в радиаторах отопления
Для правильной диагностики причин появления шума в батарее, следует убедиться в ее нормальном техническом состоянии. Нередко при осмотре радиатора обнаруживается повреждение. Его в этом случае следует отремонтировать или поменять на новый прибор. При отсутствии явных повреждений, необходимо определить вид шума. Чаще всего в радиаторе можно услышать гул и /или щелчки.
Их причинами бывают следующие нередко встречаемые проблемы:
- Неправильно выполненный монтаж батареи.
- При движении водяной поток передает радиатору вибрацию, а тот в свою очередь монтажным узлам, расположенным в стене.
- Внутри прибора находится посторонний предмет. Часто он, попав в систему, оседает в батарее. Либо этот предмет там находился изначально и не был вынут при установке.
- В радиатор попал воздух. От этого в нем появляется шум текущего теплоносителя или гул.
- Неправильное функционирование терморегулятора. Причиной этого является смещение запорного штока.
Приступать к исправлению проблем нужно только после правильно проведенной диагностики. Если причина посторонних шумов находится в центральной отопительной магистрали, необходимо обратиться в управляющую компанию. Когда посторонние звуки слышны продолжительное время, следует вызвать специалистов для проведения диагностики.
Наличие шума в трубах отопительной системы
При обнаружении шума, особенно, если трещат трубы отопления и раздается гул, причины могут быть комплексного характера.
Сразу понять источники звуков довольно сложно, поскольку они могут накладываться:
- Если присутствуют щелчки в трубах отопления, причиной их часто бывает засор, образовавшийся в системе. Скорее всего, сузился просвет трубопровода и вслед за этим на отдельном его участке давление становится выше, потом оно падает, и наличие такого перепада дает знать о себе.
- В том случае, когда трещат трубы отопления в частном доме, неисправность связана с воздушным клапаном. Его следует проверить и при потребности поменять на новое изделие.
- Когда труба вибрирует, тогда при монтаже системы совершена ошибка, и она может биться о стенку. При обнаружении проблемы внутри конструкции для ее решения нужно сделать промывку. Если причина вибрации находится снаружи трубопровода, следует дополнительно установить поглотители и крепежи. В случае наличия проблемы с насосным оборудованием или смесителем, их либо ремонтируют, либо меняют.
Неисправность насоса отопления
Если радиатор и трубы исправны, а причина проблемы связана с насосом, следует произвести его диагностику. Чаще всего шумы раздаются из-за неисправности ротора или крыльчатки. От этого страдает вся отопительная система и ее КПД начинает падать. Решить проблему может ремонт или полная замена деталей.
Шум от работы циркуляционного насоса иногда бывает вызван внешними причинами, например, перепадом напряжения. В результате происходит разбалансировка, нарушается синхронизация и теплоноситель начинает передвигаться неравномерно. От этого шум раздается как в радиаторах, так и в трубах. Диагностику должен проводить специалист.
Но в некоторых случаях и при стабильной работе насоса имеют место шум и вибрация, тогда нужно проверить:
- соответствует ли мощность оборудования первоначальным результатам расчетов. Если нет, то теплоноситель передвигается по трубам, либо чересчур медленно, либо слишком быстро и создает разные типы шумов;
- правильность монтажа. В первую очередь нужно проверить расположение ротора прибора. Он должен находиться в строго горизонтальном положении.
Посторонние звуки в котлах отопления
Раздающиеся в отопительных котлах шумы возникают по тем же причинам, что и в случаях с трубами и радиаторами. Скорее всего, они появились в результате засорения теплообменника из-за известковых отложений. Не последнюю роль играет конструкционная особенность агрегата. Если проблема в засоре, его нужно устранить. Когда прочистка не помогает, следует дальше искать причину неисправности, но лучшим решением будет вызов специалиста.
При определении проблемы шума в котле самостоятельно следует учесть особенность его конструкции и используемое топливо:
- Газовый агрегат. Возможно, все дело в том, что горелка функционирует неравномерно. Такая проблема как стук в газовой трубе появляется в уже устаревших моделях котлов, в которых отсутствует дополнительный контроль над пламенем. В таком случае желательно обновить прибор, чтобы он соответствовал современным стандартам.
- Котел твердотопливный. Посторонний звук может раздаваться из-за дымохода. В результате длительной эксплуатации он начинает засоряться и сила тяги уменьшается. Необходимо прочистить дымоходную конструкцию.
- Дизельный прибор или аппарат, функционирующий на отработке. Свистящий шум раздается из сопла форсунки и следует его почистить.
Нужно учитывать, что причина посторонних звуков может заключаться не в одной неисправности, а в нескольких. Поэтому следует проводить комплексную диагностику отопительного агрегата.
Использование виброкомпенсаторов в системах теплоснабжения
Можно обеспечить шумоизоляцию труб при помощи установки виброкомпенсаторов. При наличии вибрации и гидравлических ударов решить проблему поможет монтаж особых фланцевых элементов. Они предназначены для устранения механических воздействий и защиты отопительной системы от нежелательных нагрузок.
Если виброкомпенсатор устанавливают в частном домовладении, то это нужно делать возле насосного оборудования. Когда проблема имеет место в многоквартирном здании, то эти устройства монтируют около центрального стояка, с которого поступает теплоноситель, или у стеновых перегородок.
Монтаж несложен и многие владельцы недвижимости справляются с ним самостоятельно. Такой способ звукоизоляции устраняет основные шумораздражители, передаваемые по трубам.
Если разобраться с проблемой наличия шумов в системе самостоятельно не удалось, и по-прежнему щелкают трубы отопления в частном доме или в радиаторе раздается гул и щелчки, следует демонтировать теплоснабжающую конструкцию и установить ее заново, но уже с помощью специалистов.
В завершение следует отметить, что предвидеть все проблемы с системой отопления невозможно, а отдельные случаи вообще могут быть уникальными.
Почему «протекают» батарейки и можно ли с этим бороться?
В бытовых приборах наиболее часто применяются солевые и щелочные батарейки разных типов. Время от времени пользователь может наблюдать протечку тех или иных элементов, что вредит окружающей среде и может испортить батарейный блок устройства. Почему вообще возникают протечки и можно ли как-то с ними бороться.
Как возникают протечки?
Понять причину протечек поможет рассмотрение конструктивных особенностей батареек и химических процессов, проходящих внутри них. Например, в солевых батарейках корпус, изготовленный из цинка, является электродом, который взаимодействует с загустителями электролита. В результате этого происходит коррозия цинкового корпуса и как следствие выделение электролита наружу. В целом по этой причине батарейка может потечь, если очень долго хранится в устройстве в нерабочем состоянии. Средний срок службы солевых батареек составляет 1 — 3 года с момента изготовления (многое зависит от производителя). Однако стоит отметить, что такая причина «течи» довольно редкая, так как чаще всего человек успевает быстрее разрядить батарейку и утилизировать ее.
Еще одной причиной протечки (наиболее частая) является увеличение активной массы положительного электрода. Чаще всего это происходит, когда батарейка пережила короткое замыкание, или ее разрядили большим током. В этом случае происходит выдавливание электролита из корпуса, который является электродом. При этом происходит распад диоксида марганца и выделение кислорода, что также способствует расширению «внутренностей» батарейки.
Алкалиновые батарейки в отличие от солевых имеют стальной корпус, который является токоотводом положительного электрода, а цинк в порошкообразном состоянии находится внутри. В щелочных элементах помещается почти в два раза больше активной массы положительного электрода в виде диоксида марганца, поэтому алкалиновые выгоднее солевых в плане емкости. Однако в отличие от солевых элементов алкалиновые «протекают» очень редко, и практически всегда это связано с коррозией стальной капсулы. Поэтому не стоит хранить щелочные элементы во влажных местах.
Можно ли решить проблему «течи» батареек?
К сожалению, избавить батарейки от «течи» также невозможно, как воскресить Неда Старка из «Игры Престолов», однако можно снизить риск возникновения течи отдельных элементов. Вот практичные советы:
- Не храните батарейки про запас больше 3 лет. Если есть такие в хозяйстве, лучше утилизировать их и приобрести новые.
- Не используйте солевые элементы для приборов с высокими токами разрядки.
- Храните батарейки отдельно от устройств, вне аккумуляторного блока.
Также невозможно реанимировать батарейку после того, как она потекла, поэтому заметив данную «неприятность» сразу же поместите неисправный элемент в полиэтиленовый герметичный пакет и отнесите в пункт утилизации (если такой у вас есть). Места попадания электролита необходимо аккуратно обработать раствором лимонной кислоты или уксуса, удалив засохшее вещество.
Читайте также:
Теги
аккумулятор
Как исправить треснувшие корпуса батарей?
Все предыдущие плакаты были здесь полезны. Дело в том, что аккумулятор можно отремонтировать — существует множество инструкций, которые помогут вам разгрузить аккумулятор и разобрать его или даже починить корпус во время сборки. Вы не говорите, крышка (термопласт) или банка (поликарбонат) в данном случае, но есть инструкции и материалы для обеих частей. Я даже позвонил производителю, C&D Technologies из Пенсильвании, и они сказали, что могут отправить новую банку или крышку для этой батареи.Так что, если вы полны решимости взяться за эту опасную и запутанную задачу, вот пара вопросов, которые стоит задать:
1. Почему сломался аккумулятор? Ответ на этот вопрос будет самым важным при принятии решения о перестройке. Аккумулятор был сильно сульфатирован, и его банка (нижний регистр) взорвалась изнутри? Если это так, вам нужно взглянуть на остальных 23 и увидеть, постигнет ли их та же участь. Достаточно ли стеллажа? Эта батарея весит около 100 фунтов, стеллаж для такой батареи должен быть очень прочным, и вам нужно определить, не деформировалась ли стеллажа, не заржавела или не вздулась ли она из-за утечки электролита или коррозии.Батарея упала? Небольшое падение в угол может треснуть поликарбонат и нужно следить, чтобы плиты не были повреждены. Кроме того, любой ремонт должен быть достаточно надежным, чтобы выдержать повторное наполнение и замену в стойке или любое другое обращение с этой очень тяжелой упаковкой. 2. Сколько лет этой банке батареек? Сделайте тщательный осмотр всех батарей и определите, не пора ли заменить сразу всю батарею. Если банк довольно новый, может быть, лучше перестраховаться и просто заказать сменный аккумулятор. Заключение — Если у вас есть хорошо обслуживаемый старый банк KCT450 и вы ограничены местоположением или бюджетом на обновление всей системы, то обратитесь к производителю и закажите новый корпус или отдельную батарею у ближайшего дистрибьютора. Если вы хотите воспользоваться этой возможностью, чтобы научиться восстанавливать аккумулятор и сэкономить еще больше денег, примите соответствующие меры и произведите ремонт.
Самовосстанавливающиеся батареи трещины проблема разрушения анода | Research
Экспериментальные литий-ионные батареи, которые содержат больше энергии, теперь имеют анод, которого требует эта дополнительная мощность
Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи золотого стандарта в бытовой электронике, такой как мобильные телефоны, потому что они легкие и содержат много энергии .Однако для более требовательных приложений, таких как электромобили, исследователям нужны батареи, которые содержат больше энергии, позволяя автомобилям двигаться дальше на одной зарядке. Для этого инженерам-электрикам нужен анод получше, но многие экспериментальные конструкции расширяются, а затем трескаются при повторной зарядке. Теперь американские исследователи создали аноды батарей, которые заживают после поломки, существенно продлевая срок службы батарей.
В настоящее время предпочтительным материалом для изготовления анодов является графит.Когда аккумулятор заряжен, катионы лития внедряются между плоскостями углерода, образуя LiC 6 . Они высвобождаются во время разряда. Чтобы батарея удерживала больше заряда, анод должен удерживать больше лития. Кремний является многообещающим материалом, поскольку он образует либо Li 15 Si 4 , либо Li 21 Si 5 . Однако неизбежно, что все эти дополнительные атомы, проникающие в анод, заставляют кремний расширяться до 300%, что может привести к его разрушению всего за несколько циклов заряда / разряда.
Группы И Цуй и Чжэнань Бао в Стэнфордском университете объединили свои усилия для создания элегантного решения проблемы трещин анода. Группа Цуй ранее работала над литий-ионными батареями, а группа Бао разработала проводящие самовосстанавливающиеся полимеры для синтетической кожи и других применений. Чтобы решить эту проблему с батареей, они встроили микрочастицы кремния в хаотически разветвленный аморфный полимер с водородными связями.
Когда анод из кремниевых микрочастиц начинает расширяться во время использования, полимерные цепи растягиваются и перестраиваются, приспосабливая к расширению без разрушения.Если разрыв действительно происходит, водородные связи на границах раздела трещин позволяют ему зажить. Встроенные частицы технического углерода придали полимеру электропроводность.
Команда проверила аноды, сделанные из этого материала, путем многократной зарядки и разрядки электрохимических ячеек, в которых они использовались. После 90 циклов электроды сохранили 80% своей первоначальной разрядной емкости. Анод, в который микрочастицы кремния были погружены в гель из морских водорослей, сохранил только 47% своей емкости после 20 циклов. Аноды с другими полимерными связующими работали еще хуже.
В настоящее время команда оптимизирует свой литий-полимерный композит для улучшения устойчивости к циклическим нагрузкам и других свойств. «Несколько сотен циклов необходимо для аккумуляторов сотовых телефонов и несколько тысяч для электромобилей», — говорит Бао. «Мы пытаемся понять подробные химические и физические процессы, чтобы иметь лучшее представление о том, какие параметры наших самовосстанавливающихся полимеров нам необходимо изменить».
Специалист по материалам Нэнси Соттос из Университета Иллинойса, Урбана-Шампейн, США, исследовательская группа которого использует другой тип самовосстанавливающегося полимера для анодов аккумуляторных батарей, говорит: «Это очень хороший подход для системы, которую они изучают.Неясно, сработает ли это, если у вас высокое содержание наполнителя (в данном случае кремния) и, возможно, меньше полимера, что более типично для коммерческих электродов ».
Рентгеновские снимки показывают, как трескаются твердотельные батареи.
Поделиться
Артикул
Вы можете поделиться этой статьей в соответствии с международной лицензией Attribution 4.0.
Рентгеновская компьютерная томография
позволяет в реальном времени увидеть, как образуются трещины у краев границ раздела между материалами в твердотельных батареях.
Полученные данные могут помочь исследователям найти способы улучшить устройства хранения энергии.
Твердотельные батареи — новая конструкция батареи, в которой используются все твердотельные компоненты — в последние годы привлекли к себе внимание из-за их способности удерживать гораздо больше энергии, одновременно избегая проблем безопасности, связанных с их аналогами на жидкой основе.
Мощность твердотельных аккумуляторов
«Твердотельные батареи могут быть более безопасными, чем литий-ионные, и потенциально могут содержать больше энергии, что идеально подходит для электромобилей и даже электрических самолетов», — говорит Мэтью Макдауэлл, доцент Школы машиностроения Джорджа В. Вудраффа. и Школа материаловедения и инженерии Технологического института Джорджии. «С технологической точки зрения это очень быстро развивающаяся область, и в этом заинтересованы многие компании.”
В типичной литий-ионной батарее энергия выделяется во время переноса ионов лития между двумя электродами — катодом и анодом — через жидкий электролит.
Для исследования группа исследователей построила твердотельную батарею, в которой они зажали твердый керамический диск между двумя частями твердого лития. Керамический диск заменил обычный жидкий электролит.
«Задача состоит в том, чтобы заставить эти твердые детали подходить друг к другу и хорошо вести себя в течение длительного времени», — говорит Макдауэлл.«Мы работаем над тем, чтобы спроектировать эти интерфейсы между этими твердыми элементами, чтобы они прослужили как можно дольше».
Исследователи поместили батарею под рентгеновский микроскоп, заряжали и разряжали ее, ища физические изменения, указывающие на деградацию. Медленно, в течение нескольких дней, по всему диску формировался паутинообразный узор из трещин.
Тяжелые переломы
Эти трещины представляют собой проблему и возникают вместе с ростом межфазного слоя между металлическим литием и твердым электролитом.Исследователи обнаружили, что эта трещина во время езды на велосипеде вызывает сопротивление потоку ионов.
«Это нежелательные химические реакции, которые происходят на границах раздела», — говорит Макдауэлл. «Люди обычно предполагали, что эти химические реакции являются причиной разрушения клетки. Но что мы узнали, сделав это изображение, так это то, что в этом конкретном материале плохими являются не сами химические реакции — они не влияют на работу батареи. Плохо то, что клетка ломается, и это нарушает ее работоспособность.”
Решение проблемы разрушения могло бы стать одним из первых шагов к раскрытию потенциала твердотельных батарей, включая их высокую плотность энергии. Наблюдаемое ухудшение, вероятно, повлияет на другие типы твердотельных батарей, отмечают исследователи, поэтому результаты могут привести к разработке более прочных интерфейсов.
«В обычных литий-ионных батареях материалы, которые мы используем, определяют, сколько энергии мы можем сохранить», — говорит МакДауэлл. «Чистый литий может удерживать больше всего, но он плохо работает с жидким электролитом.Но если бы вы могли использовать твердый литий с твердым электролитом, это было бы святым Граалем плотности энергии ».
Исследование опубликовано в журнале ACS Energy Letters .
Национальный научный фонд поддержал исследование. Любые мнения, выводы, выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения спонсоров.
Источник: Технологический институт Джорджии
Оригинальное исследование DOI: 10.1021 / acsenergylett.9b00816
Взлом корпуса для твердотельных батарей — pv magazine International
Ученые из Великобритании использовали новейшие методы визуализации, чтобы визуализировать и понять процесс образования дендритов и растрескивания электролита в полностью твердотельных батареях. Благодаря новому пониманию механизмов, с помощью которых эти трещины образуются и в конечном итоге приводят к отказу батареи, полученные результаты могут помочь направить фокус будущих исследований на технологию твердотельных аккумуляторов.
Марк Хатчинс
Среди множества различных путей, используемых исследователями для улучшения современных технологий хранения энергии с помощью аккумуляторов, твердотельные аккумуляторы могут быть наиболее многообещающими. И многие в отрасли оптимистично настроены в отношении того, что этот подход в конечном итоге приведет к «ступенчатому изменению» технологии аккумуляторов, значительно увеличив емкость, срок службы и безопасность литий-ионных аккумуляторов.
Замена нынешнего поколения жидких / гелевых электролитов твердым материалом может устранить любой риск возгорания батареи, а также улучшить соотношение энергии к весу и удалить дополнительные «избыточные энергии» упаковочные материалы, необходимые для удержания жидкости. , среди ряда других преимуществ.
Ключевым достижением является то, что твердый электролит позволит использовать литий-металлический анод с гораздо более высокой плотностью энергии, чем обычно используемый сегодня графит. Хотя есть исследования по интеграции литий-металлического с жидкими или полутвердыми электролитами, твердотельные электролиты рассматриваются многими как лучший подход.
Но склонность металлического лития к образованию дендритов — разветвленных структур, которые растут от анода к электролиту и могут вызывать короткое замыкание и выход из строя батареи — также является проблемой для твердотельных батарей.В случае твердых электролитов на керамической основе образование дендритов может привести к трещинам в электролите и короткому замыканию в аккумуляторном элементе.
Наблюдение за батареями в работе
Учитывая прочную природу батареи и крошечный масштаб, в котором возникают эти механизмы, наблюдение и понимание того, как они развиваются, является сложной задачей. Группа ученых во главе с британским Институтом Фарадея пытается решить эту проблему в новом исследовании, в котором они используют сложные методы визуализации для наблюдения за батареями в работе, основываясь на более ранних выводах, полученных при визуализации батарей после работы.«Ex-situ и деструктивные методы, включающие секционирование керамического электролита и визуализацию металлического лития внутри с использованием таких методов, как сканирующая электронная микроскопия, оказались ценными для демонстрации проблемы», — поясняет группа. «Однако важно следить за развитием трещин и проникновением металлического лития в керамику во время работы ячейки, чтобы понять механизм проникновения дендритов и разрушения ячейки».
Используя рентгеновскую компьютерную томографию — метод визуализации, аналогичный компьютерной томографии, используемой в медицине, — группа проследила за развитием трещин и попаданием лития в электролит в батарее, содержащей твердый аргиродит (Li 6 PS 5 Cl) электролит, зажатый между двумя электродами из металлического лития.Их результаты можно найти в статье «Визуализация трещин, вызванных металлизацией в ячейках с твердым электролитом с литиевым анодом», опубликованной в журнале « Nature Materials».
Виртуальные сечения элемента батареи, показывающие, что трещины распространяются впереди лития.
Изображение: Faraday Institution
Их наблюдения подтвердили, что трещины распространяются через электролит перед дендритом лития, продвигаясь по пути, где пористость электролита выше средней пористости материала.«Продолжающееся проникновение Li расширяет трещины и стимулирует их распространение, но сзади, а не на вершине трещины», — поясняет группа. Они отмечают, что даже после того, как трещина прорастает по всему электролиту, короткое замыкание не происходит до тех пор, пока литий не заполнит трещину полностью.
«Мы показываем, что трещины распространяются через электролит намного впереди дендритов лития, а не металлический литий, который продвигает вершину трещины вперед», — поясняет группа. Подтверждая, что дендриты приводят к образованию трещины от основания трещины и что в вершине трещины нет металлического лития, группа может предложить лучшие стратегии для подавления обоих механизмов.«Наши результаты предполагают, что больше внимания следует уделять блокированию распространения сухих трещин, чтобы блокировать распространение дендритов, например, путем упрочнения керамики и блокировки трещин, включая такие стратегии, как армирование волокном и трансформационное упрочнение», — заключают они.
Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: [email protected].
Гонка за переработкой батарей — пока еще не поздно
Ежедневно миллионы литий-ионных батарей сходят с конвейера на заводе Tesla Gigafactory в Спарксе, штат Невада.Эти элементы, производимые на месте Panasonic, предназначены для тысяч комплектов батарей в новые Tesla. Но не все батареи предназначены для жизни в дороге. Panasonic отправляет грузовики с элементами, не прошедшими квалификационные испытания, на предприятие в Карсон-Сити, примерно в получасе езды к югу. Это дом Redwood Materials, небольшой компании, основанной в 2017 году с амбициями стать антигигафабрикой, местом, где аккумуляторы превращаются в сырье, которое будет служить засыпкой для новых элементов.
Redwood — часть волны новых стартапов, стремящихся решить проблему, которой еще не существует: как утилизировать горы аккумуляторов от электромобилей, срок службы которых уже истек. За последнее десятилетие мировые производственные мощности литий-ионных аккумуляторов увеличились в десять раз, чтобы удовлетворить растущий спрос на электромобили. Сейчас автомобили первой волны производства только начинают подходить к концу своего срока службы. Это знаменует начало цунами разряженных батарей, которое будет только усугубляться по мере того, как больше электромобилей отправятся в путь.Международное энергетическое агентство прогнозирует 800-процентное увеличение количества электромобилей в течение следующего десятилетия, каждая машина будет заполнена тысячами элементов. Грязный секрет революции электромобилей заключается в том, что она создала бомбу замедленного действия для электронных отходов, а переработка литий-ионных отходов — единственный способ ее обезвредить.
Генеральный директор и основатель Redwood Дж. Б. Штробель понимает проблему лучше, чем другие. Ведь он сыграл значительную роль в ее создании. Штробель является соучредителем и до прошлого года был техническим директором в Tesla, компании, в которую он присоединился, когда можно было пересчитать всех ее сотрудников по одной руке.За время его работы компания выросла из разрозненного стартапа, торгующего спортивными автомобилями, до самого дорогого производителя автомобилей на планете. Постепенно Tesla также стала одним из крупнейших производителей аккумуляторов в мире. Но, по мнению Штробеля, эти батареи не проблема . «Основная возможность — подумать об этом материале для повторного использования и восстановления», — говорит он. «Когда все эти батареи находятся в обращении, кажется совершенно очевидным, что в конечном итоге мы собираемся построить экосистему восстановления.”
Есть два основных способа отключить литий-ионные батареи. Самый распространенный метод, называемый пирометаллургией, включает их сжигание для удаления нежелательных органических материалов и пластмасс. Этот метод оставляет переработчику лишь часть исходного материала — обычно только медь с токоприемников и никель или кобальт с катода. В распространенном пирогенном методе, называемом плавкой, используется печь, работающая на ископаемом топливе, что вредно для окружающей среды, и при этом теряется много алюминия и лития.Но — это просто , и плавильные заводы, которые в настоящее время существуют для переработки руды, добываемой в горнодобывающей промышленности, уже могут работать с батареями. Из небольшой доли литий-ионных аккумуляторов, которые перерабатываются в США — всего 5 процентов всех отработанных элементов, — большинство из них попадает в плавильные печи.
Другой подход — гидрометаллургия. Распространенная форма этого метода, называемая выщелачиванием, включает замачивание литий-ионных элементов в сильных кислотах для растворения металлов в растворе.Таким образом можно извлечь больше материалов, в том числе литий. Но выщелачивание сопряжено со своими проблемами. Переработчики должны предварительно обработать элементы, чтобы удалить ненужные пластиковые корпуса и разрядить аккумулятор, что увеличивает стоимость и сложность. Это одна из причин того, почему использованные литий-ионные батареи рассматриваются как отходы с тех пор, как в начале 1990-х годов на рынке появились первые коммерческие элементы. Часто было в несколько раз дешевле добывать новый материал, особенно литий, чем извлекать его выщелачиванием.
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
[1] | Управление энергетической информации (2011 г.) Мировое потребление сырой нефти и жидкого топлива. Официальная энергетическая статистика правительства США. | |
[2] | Агентство по охране окружающей среды (2011) 2017–2025 модельный год Выбросы парниковых газов легковых автомобилей и корпоративные стандарты экономии топлива. Федеральный регистр 76 (153). | |
[3] | Управление атмосферных программ (2010) Анализ Агентства по охране окружающей среды Закона США об энергетике. Агентство по охране окружающей среды США. | |
[4] | Министерство энергетики США (2008) Выбросы парниковых газов в США.Управление статистики энергетики, Министерство энергетики США, Вашингтон, округ Колумбия 20585, Управление энергетики США. DOE / EIA-0573: 21–26. | |
[5] | Министерство энергетики США (2010) Ежемесячный обзор энергетики. Управление статистики энергетики. Министерство энергетики США, Вашингтон, округ Колумбия 20585, Управление энергетики США. DOE / EIA-0035. | |
[6] | Падхи А.К., Нанджундасвами К.С., Гуденаф Дж.Б. (1997) Фосфооливины как материалы положительного электрода для перезаряжаемых литиевых батарей. J Electrochem Soc 144: 1188–1194. DOI: 10.1149 / 1.1837571 | |
[7] | Ван И-Х, Хуанг Х-ИС (2011) Обзор катодных материалов литий-ионных аккумуляторов. Proc. Весеннее собрание Общества исследования материалов 2011 г., стр. 1363-RR1305-1330. | |
[8] | Chung S-Y, Bloking JT, Chiang Y-M (2002) Электропроводящие фосфооливины в качестве электродов для хранения лития. Nat Mater 1: 128–128. | |
[9] | Chung SY, Bloking JT, Chiang YM (2003) От наших читателей — Об электронной проводимости фосфоридов в качестве электродов для хранения лития — Ответ. Nat Mater 2: 702–703. DOI: 10.1038 / nmat1009a | |
[10] | Делакур С., Пуазо П., Левассер С. и др.(2006) Размерные эффекты на безуглеродистых порошках LiFePO4. Electrochem Solid St 9: A352 – A355. DOI: 10.1149 / 1.2201987 | |
[11] | Бай Ю.М., Цю П., Вэнь З.Л. и др. (2010) Улучшение электрохимических характеристик катодных материалов LiFePO4 путем покрытия политиофеном. J Alloy Compd 508: 1–4. DOI: 10.1016 / j.jallcom.2010.05.173 | |
[12] | Ван И, Хуанг Х-ИС (2012) Материалы литий-ионных батарей и поля механических напряжений. TSEST T Control Mech Syst 1: 192–200. | |
[13] | Дуонг Т.Направления исследований и разработок в области накопления энергии в программе автомобильных технологий. Proc. Симпозиум по хранению энергии помимо литий-ионных: перспективы материалов. | |
[14] | Рейд М.К. (2007) Оценка производительности литий-железо-фосфатных элементов для лунной внекорабельной деятельности. Исследовательский центр Гленна НАСА. | |
[15] | Chen G, Song X, Richardson TJ (2006) Исследование фазового перехода LiFePO4 в FePO4 с помощью электронной микроскопии. Electrochem Solid-St 9: A295 – A298. DOI: 10.1149 / 1.2192695 | |
[16] | Ямада А., Коидзуми Х., Сонояма Н. и др. (2005) Изменение фазы в LixFePO4. Electrochem Solid St 8: A409 – A413. | |
[17] | Meethong N, Huang H-YS, Speakman SA и др.(2007) Аккомодация деформации при фазовых превращениях в катодах на основе оливина как критерий выбора материалов для мощных аккумуляторных батарей. Adv Funct Mater 17: 1115–1123. DOI: 10.1002 / adfm.200600938 | |
[18] | Лаффонт Л., Делакур С., Гибот П. и др. (2006) Исследование двухфазной системы LiFePO4 / FePO4 с помощью спектроскопии потерь энергии электронов с высоким разрешением. Chem Mater 18: 5520–5529. DOI: 10,1021 / см0617182 | |
[19] | Гибот П., Касас-Кабанас М., Лаффонт Л. и др. (2008) Однофазное введение / экстракция Li при комнатной температуре в наноразмерном Li (x) FePO (4). Nat Mater 7: 741–747. DOI: 10.1038 / nmat2245 | |
[20] | Чжу М., Пак Дж., Састри А.М. (2012) Анализ разрушения катода в литий-ионных батареях: исследование с помощью моделирования. J Electrochem Soc 159: A492 – A498. DOI: 10.1149 / 2.045204jes | |
[21] | Чжан X, Састри AM, Shyy W (2008) Напряжение, вызванное интеркаляцией, и тепловыделение внутри одиночных катодных частиц литий-ионной батареи. J Electrochem Soc 155: A542 – A552. DOI: 10.1149 / 1.2926617 | |
[22] | Чжао К.Дж., Фарр М., Влассак Дж.Дж. и др.(2010) Поломка электродов литий-ионных аккумуляторов, вызванная быстрой зарядкой. J Appl Phys 108. | |
[23] | ChiuHuang CK, Huang HYS (2013) Эволюция напряжений на границе раздела фаз в частицах LiFePO4. J Electrochem Soc 160: A2184 – A2188. DOI: 10.1149 / 2.079311jes | |
[24] | ChiuHuang C-K, Stamps MA, Huang H-YS (2013) Механика вызванных диффузией трещин в материалах литий-ионных аккумуляторов.Proc. Фонд исследования материалов, Весеннее собрание 2013 г., стр. 1541-F1504-1504. | |
[25] | ChiuHuang C-K, Huang H-YS (2012) Модель диффузии в двухфазной межфазной зоне для материалов наноразмерных литий-ионных аккумуляторов. Proc. Труды Международного конгресса и выставки по машиностроению ASME, стр. 1231–1237. | |
[26] | ChiuHuang CK, Huang H-YS (2015) Критическое литиирование для механических напряжений, зависящих от скорости C, в LiFePO4. Дж. Твердотельная электрохимия 19: 2245–2253. | |
[27] | Gabrisch H, Wilcox J, Doeff MM (2008) Исследование трещиноватости сферических и пластинчатых частиц LiFePO4 с помощью ПЭМ. Electrochem Solid St 11: A25 – A29. DOI: 10.1149 / 1.2826746 | |
[28] | Maxisch T, Ceder G (2006) Упругие свойства оливина LixFePO4 из первых принципов. Phys Rev B 73: 174112–174112. DOI: 10.1103 / PhysRevB.73.174112 | |
[29] | Hu Y, Zhao X, Suo Z (2010) Предотвращение трещин, вызванных реакцией вставки в литий-ионные батареи. J Mater Res 25: 1007–1010. DOI: 10.1557 / JMR.2010.0142 | |
[30] | Renganathan S, White RE (2011) Полуаналитический метод раствора для диффузии твердой фазы в электродах литий-ионной батареи: переменный коэффициент диффузии. J Источники энергии 196: 442–448. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2010.06.081 | |
[31] | Sih GC, Paris PC, Irwin GR (1965) О трещинах в прямолинейно анизотропных телах. IntJ Fract Mec 1: 189–203. | |
[32] | Сэнфорд Р.Дж. (2003) Принципы механики разрушения, Прентис-Холл, Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси. | |
[33] | Хатчинсон Дж. У., Су З. (1992) СМЕШАННОЕ ТРЕСКАНИЕ В СЛОИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ. Adv Appl Mec 29: 63–191. | |
[34] | Qian W, Sun CT (1998) Методы расчета коэффициентов интенсивности напряжений для межфазных трещин между двумя ортотропными твердыми телами. Int J Solids Struct 35: 3317–3330. DOI: 10.1016 / S0020-7683 (97) 00181-9 | |
[35] | Sun CT, Manoharan MG (1989) СКОРОСТИ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА ПРИ ПОВЕРХНОСТНОЙ ТРЕЩИНЕ МЕЖДУ 2 ОРТОТРОПНЫМИ ТВЕРДЫМИ телами. J Compos Mater 23: 460–478. | |
[36] | Рыбицки Э. Ф., Каннинен М. Ф. (1977) Расчет коэффициентов интенсивности напряжений методом конечных элементов с помощью модифицированного интеграла закрытия трещин. Eng Fract Mech 9: 931–938. DOI: 10.1016 / 0013-7944 (77) -3 | |
[37] | Даттагуру Б., Венкатеша К.С., Рамамурти Т.С. и др. (1994) Оценка с помощью метода конечных элементов компонентов скорости выделения энергии деформации на вершине межфазной трещины при нагрузке в режиме I. Eng Fract Mech 49: 451–463. DOI: 10.1016 / 0013-7944 (94) | -9 |
[38] | Xie D, Waas AM, Shahwan KW и др.(2004) Расчет скорости выделения энергии для изгибающихся трещин на основе техники виртуального закрытия трещин. Cmes-Comp Model Eng Sci 6: 515–524. | |
[39] | Крюгер Р. (2004) Техника виртуального закрытия трещин: история, подход и приложения. Appl Mech Rev. 57: 109–143. DOI: 10.1115 / 1.1595677 | |
[40] | Agrawal A, Karlsson AM (2006) Получение смешения мод для межфазной трещины из двух материалов с использованием метода виртуального закрытия трещины. Int Fracture 141: 75–98. DOI: 10.1007 / s10704-006-0069-4 | |
[41] | Раджу И.С. (1987) РАСЧЕТ СТЕПЕНИ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА С ВЫСОКИМ ПОРЯДКОМ И ОДНИМ КОНЕЧНЫМ ЭЛЕМЕНТАМИ. Eng Fract Mech 28: 251–274. DOI: 10.1016 / 0013-7944 (87) | |
[42] | Woodford WH, Carter WC, Chiang YM (2012) Критерии проектирования электрохимических ударопрочных аккумуляторных электродов. Energy Environ Sci 5: 8014–8024. DOI: 10.1039 / c2ee21874g | |
[43] | Woodford WH, Chiang YM, Carter WC (2013) Электрохимический удар в ионно-интеркалированных материалах с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. J Electrochem Soc 160: A1286 – A1292. DOI: 10.1149 / 2.104308jes | |
[44] | ChiuHuang C-K, Zhou C, Huang H-YS (2014) Получение изображений литий-ионных батарей на месте с помощью вторичной ионной масс-спектрометрии. ASME J Nanotechnol Eng Med . | |
[45] | Когсвелл Д.А., Базант М.З. (2013) Теория когерентного зародышеобразования в фазоразделительных наночастицах. Nano Lett 13: 3036–3041. DOI: 10.1021 / nl400497t | |
[46] | Когсвелл Д.А., Базант М.З. (2012) Деформация когерентности и кинетика фазового разделения в наночастицах LiFePO4. Acs Nano 6: 2215–2225. DOI: 10.1021 / nn204177u | |
[47] | Бай П., Когсвелл Д.А., Базант М.З. (2011) Подавление фазового разделения в наночастицах LiFePO4 во время разряда батареи. Nano Lett 11: 4890–4896. DOI: 10.1021 / nl202764f | |
[48] | Тан М., Картер В. К., Чианг Ю. М. (2010) Электрохимически управляемые фазовые переходы в вставных электродах или литий-ионных батареях: примеры в литий-металл-фосфатных оливинах. Annu Rev Mater Res 40: 501–529. DOI: 10.1146 / annurev-matsci-070909-104435 | |
[49] | Стрельцов В.А., Белоконева Е.Л., Цирельсон В.Г. и др. (1993) МНОГОПОЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОНОВ В ТРИФИЛИТЕ, LIFEPO4, ИСПОЛЬЗУЯ ДАННЫЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. Acta Crystallogr B 49: 147–153. DOI: 10.1107 / S0108768192004701 | |
[50] | Чжао К., Фарр М., Цай С. и др.(2011) Большая пластическая деформация литий-ионных аккумуляторов большой емкости, вызванная зарядкой и разрядкой RID F-8640-2010 RID G-3919-2010 RID F-5774-2010 RID B-1067-2008. J Am Ceram Soc 94: S226 – S235. DOI: 10.1111 / j.1551-2916.2011.04432.x | |
[51] | Чжао К., Ван В.Л., Грегуар Дж. И др. (2011) Литиевая пластическая деформация кремниевых электродов в литий-ионных батареях: теоретическое исследование первых принципов RID F-8640-2010 RID G-3919-2010 RID B-1067-2008. Nano Lett 11: 2962–2967. DOI: 10.1021 / nl201501s | |
[52] | Русе Дж., Родригес-Карвахаль Дж., Пату С. и др. (2003) Магнитные структуры трифилита LiFePO4 и его делитированной формы FePO4. Chem Mater 15: 4082-4090. | |
[53] | Кук Р.Д., Малкус Д.С., Плеша М.Э. (1989) Концепции и приложения конечно-элементного анализа, John Willey and Sons, Inc. | |
[54] | Кук Р.Д. (1995) Конечно-элементное моделирование для анализа напряжений, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк. | |
[55] | Ansys I (2013) Справочник по командам ANSYS, выпуск 15.0, ANSYS, Inc, Канонсбург, Пенсильвания. | |
[56] | Hwu CB (1993) ПАРАМЕТРЫ РАЗРУШЕНИЯ ОРТОТРОПНЫХ БИМАТЕРИАЛЬНЫХ ТРЕЩИН ИНТЕРФЕЙСА. Eng Fract Mech 45: 89–97. | |
[57] | Hwu CB (1993) ЯВНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПРОБЛЕМ КОЛЛИНЕЙНОГО ИНТЕРФЕЙСА. Int J Solids Struct 30: 301–312. | |
[58] | Ван Л., Ф. Чжоу, Мэн Ю.С. и др. (2007) Изучение первых принципов поверхностных свойств LiFePO (4): поверхностная энергия, структура, форма Вульфа и окислительно-восстановительный потенциал поверхности. Phys Rev B 76. | |
[59] | Фишер-Криппс AC (2007) Введение в механику контакта (2-е издание), Springer, Бостон, Массачусетс, США. | |
[60] | Гриффит А.А. (1921) Явления разрыва и течения в твердых телах. Филос Трой Соц А 221: 163–198. DOI: 10.1098 / rsta.1921.0006 | |
[61] | Хуанг Х-ИС, Ван И-Х (2012) Развитие напряжений на основе дислокаций в литий-ионных батареях. J Electrochem Soc 159: A815 – A821. DOI: 10.1149 / 2.0 | |
[62] | Крстич В.Д., Хаунд А.К. (1981) Зависимость коэффициента интенсивности термоупругих напряжений от размера частиц в двухфазных материалах. J Mater Sci 16: 3319–3323. DOI: 10.1007 / BF00586292 | |
[63] | Баллаффи Р.В., Аллен С.М., Картер В.К. (2005) Кинетика материалов, Wiley-Interscience, Hoboken, N.Дж. | |
[64] | Дешпанде Р., Вербрюгге М., Ченг Ю.Т. и др. (2012) Прогнозирование срока службы батареи с учетом химической деградации и механики усталости. |