Заземление на батарею отопления


Заземление в доме | Как сделать правильно заземление в доме

Самая большая проблема старых квартир — отсутствие контура заземления. Вся проводка сделана двумя проводами, нулем и фазой. А третьего провода (земли) вообще не предусмотрено. Из-за этого возникает задача подключения современной бытовой техники, требующей обязательного наличия заземляющей шины. При подключении, например, стиральной машины к старой двухпроводной розетке, пользователь лишается гарантии. Вот, к примеру, фрагмент из инструкции по эксплуатации моей стиралки:

Но самое страшное, что заземление на батарею может создать только лишь видимость безопасности. Многие в наше время заменяют трубы центрального отопления на пластиковые. Даже в старых домах. Тем самым они разрывают ваш импровизированный контур заземления. Опасность в том, что до тех пор пока ваша бытовая техника, заземленная таким образом, исправна, вам будет казаться, что заземление работает. Это происходит из-за того, что токи утечки на корпус бытовой техники в нормальных условиях достаточном малы (токи возникают из-за встроенных элементов фильтрации сетевого напряжения от ВЧ и импульсных помех), и они стекают на землю даже через пластиковые трубы. Если быть точнее, то токи уходят через воду в системе отопления. И все, казалось бы, работает как надо. Индикаторная отвертка показывает отсутствие напряжения на металлических частях корпуса устройства.

В случае какой-либо неисправности внутри устройства (пробой изоляции на корпус) происходит следующее. На корпусе бытовой техники появляется фазное напряжение. При наличии правильного контура заземления с низким сопротивлением происходит резкое повышение потребляемого тока (близкое к короткому замыканию), что, в свою очередь, вызывает срабатывание вводного автомата в щитке (перегорают пробки). Цепь размыкается, техника обесточивается, никто не пострадал.

Теперь посмотрим, что произойдет, если ваши соседи выше и ниже по этажу уже произвели замену своего отопления на пластик. При пробое фазы на корпус, эта фаза по вашему проводу «заземления» попадает на ваши трубы отопления (и подключенные к ним радиаторы). А так как сопротивление всего контура отопления слишком велико, то это не вызовет достаточного для срабатывания автоматов защиты повышения потребляемого тока. Таким образом, вы даже ничего не заметите, но при этом корпус вашего неисправного устройства (например, той же стиральной машины) окажется под фазным напряжением. Точно под таким же напряжением будут радиаторы и трубы отопления. А если вы и другие розетки «заземлили» через ту же батарею, то все, что включено в эти розетки также будет находиться под смертельно опасным напряжением.

Наверное, не надо объяснять, что будет, если вы, сидя в ванне, положите руку на стиралку, на корпусе которой присутствует 220В? Или, например, взявшись одной рукой за трубу подвода газа, другой рукой попытаетесь включить микроволновку или кофемашину… Вариантов масса, исход один: в худшем случае тяжелая электротравма, в лучшем — немедленное отбытие в мир иной.

Как правильно сделать заземление

Как правило в дома старой постройки от трансформаторной подстанции заходит кабель с четырьмя жилами — три фазы и нейтраль. Заземляющего провода, как это положено в соответствии с системой TN-S, не предусмотрено. Единственно возможным способом хоть как-то обезопасить себя и своих домашних в этом случае является замена всех проводов в квартире на трехпроводные, один из которых (землю) необходимо подключить к корпусу щитка в подъезде.

Проще показать все это на картинках:

Подключать надо отдельно от всех остальных проводов, своим собственным болтовым соединением. Это очень важно. Своя точка подключения сведет к минимуму вероятность каких-либо манипуляций третьими лицами с вашим заземляющим проводником.

Для уменьшения объема работ, можно поменять проводку только для критически важных розеток — для тех, куда подключается техника в ванной (бойлер, стиральная машина) и на кухне (кофеварка, микроволновка, холодильник, посудомоечная машина). Розетки в других помещениях тоже представляют опасность, но в меньшей степени.

Всегда разделяйте питающую сеть на отдельные контура, на которые ставьте отдельные автоматы. Ток срабатывания автоматов должен соответствовать нагрузке, не стоит вешать на цепь освещения в туалете автомат на 16А.

Если все вышеописанное слишком сложно для вашего понимания, тогда для подключения той же стиральной машины, лучше обратитесь к профессионалам. Только найдите какую-нибудь серьезную организацию (для петербуржцев могу порекомендовать сайт santehnik-electrik.ru). Не стоит звать сантехников и электриков из ЖЭУ. Они там, конечно, крупные специалисты, но делают все спустя рукава и частенько бывают нетрезвыми.

Система заземления отрицательной полярности

Система заземления отрицательной полярности

См. Также контуры заземления

Безопасная установка батареи Руководящие принципы

Эта статья в основном касается заземления аккумуляторной батареи. петли.

Для установки спереди:

Электропроводка аккумулятора

Для установки на багажник:

Багажник Установка аккумуляторной батареи

Любые комментарии приветствуются по электронной почте:

Заземление аккумулятора автомобильной электрической системы

Несколько заметок:

Напряжение

Автомобильные системы в основном используют самый старый тип перезаряжаемых аккумулятор (изобретен в 1859 г.), свинцово-кислотный аккумулятор.12 вольт - общий короткий сленг для номинального напряжение батареи. Это действительно не 12 вольт.

Свинцово-кислотные элементы 2,1 вольта на элемент в состоянии покоя при полном заряде. Шестиячеечная батарея на 12 В 12,6 В при полной зарядке в состоянии покоя, должно быть более 14 В во время зарядки и более 13 вольт сразу после снятия зарядки (без электрической нагрузки). Видеть Электрическая система

В традиционных низковольтных (12 В) электрических системах используется отрицательная система заземления, где «земля» почти всегда является всей шасси.Самый высокий ток заземления идет на блок двигателя, так как именно там протекают токи генератора и стартера. Эта земля должна быть очень твердой соединение сопротивления. Это прямое соединение с батареей с батареями рядом с двигателем и часто через шасси с выносными батареями. Заземление всегда должно подключаться от аккумулятора. отрицательный к шасси со всеми установками аккумуляторных батарей.

Работа батареи

Распространенное недоразумение - батарея питается нормально мощность беговой нагрузки.Это неверно, генератор обычно питает все электроэнергия. Конечно, генератор не поддерживает электрическую система при выключенном двигателе, при запуске двигателя и при определенных действующий в условиях экстремальных электрических нагрузок, особенно при низких оборотах двигателя. В аккумулятор обеспечивает питание каждый раз, когда генератор не может поддерживать полную электрическое потребление. Батарея срабатывает мгновенно, даже если требуется на долю секунды. потому что батарея напрямую подключена к генератору.

Аккумулятор выполняет роль гигантского «электрического» маховик »для сглаживания напряжения от генератора. Так же, как маховик на двигатель сглаживает толчки поршней и нагрузку на сцепление, аккумулятор предотвращает внезапное скачки генератора или изменение электрической нагрузки от радикального изменения электрическое напряжение.

Аккумулятор необходимо хранить в параллельно генератору с жесткими соединениями. На работающем двигателе, если аккумулятор отключен (случайно или намеренно) и электрическая нагрузка или обороты двигателя резко меняются, или если аккумулятор отключен от системы во время зарядки генератор может поднять напряжение более 100 вольт.Скачок напряжения может нанести ущерб чувствительным электрическим частям, включая стереосистемы, зажигание системы, органы управления двигателем и лампочки. Вот почему все, что мы делаем с электрическая система всегда должна быть выполнена в контексте возможно надежное подключение аккумулятора. Во избежание разрушительных скачков напряжения подключение аккумулятора к генератору необходимо. никогда не прерываться, пока генератор подает зарядный ток или текущий ток!

Комплекты шкивов "Под приводом"

То, что обычно называют под ведущими шкивами замедлить аксессуары.Вся электрическая энергия поступает от генератора (или другого заряжает аккумулятор, если он не является генератором). Если генератор вращается слишком медленно (возможно, из-за пониженного шкивы на малых скоростях), электрическая система будет работать от аккумулятора. В отсутствие или низкая скорость зарядки истощают заряд аккумулятора. Когда электрическая система работает от заряда аккумулятора на более медленных оборотах или на холостом ходу, генератор нагружает ремень для аксессуаров и коленчатый вал тяжелее обычного на более высоких оборотах, чтобы восполнить потерю заряда аккумулятора на холостом ходу.

Замедление скорости зарядки генератора ниже рабочей уровни на холостом ходу фактически увеличиваются механическая нагрузка на приводной ремень генератора при более высоких оборотах. Это потому, что Генератор должен восполнять заряд аккумулятора, потерянный на холостом ходу или низких оборотах двигателя. Системы под ведущим шкивом снижают паразитную нагрузку на генератор переменного тока на холостом ходу и малых оборотах, и увеличивают паразитную нагрузку генератора и расходуют мощность на гоночных скоростях.

Заземление батареи или отрицательные соединения батареи

Единственное подключение к батарейному посту минус должен быть к другому минусу батареи, шасси автомобиля и / или блок двигателя.Никогда не должно быть прямого отрицательного поста путь к дополнительному оборудованию, у которого есть заземляющий провод к внешнему устройств.

Единственное исключение из этого правила - когда оборудование электрически подключены изолирует или отключает подключение питания отрицательной клеммы от любых внешние подключения. Если отрицательный провод подачи питания электрически плавает от всех открытые токопроводящие части шкафа или пути внешней проводки, предохранитель прямой отрицательный должен быть безопасным.

Изолированное заземление внутри внешнее оборудование - единственное условие, при котором прямой отрицательный терминальное или постовое соединение безопасно.

Стартер и генератор обычно два самых высоких текущие устройства в электрической системе транспортного средства. Стартер может нарисовать сотни ампер, большой генератор переменного тока может выдавать сотни ампер. Масса стартера и генератора пропускает тот же ток, что и горячие выводы положительного напряжения, к или от стартер или генератор.

Стартеры и у генераторов есть свои недостатки, общие для их металлических корпусов. Они устанавливаются прямо на двигатель кронштейны блока или тяжелого двигателя, с корпусом или случай, обеспечивающий отрицательный вывод или отрицательный заземление.Путь заземления проходит через крепежные детали к блоку. Нормальная, правильно скрепленная система крепления "земли" стартер и генератор с чрезвычайно низким электрическим сопротивлением к блоку двигателя или ГБЦ. Механическое соединение обеспечивает почти идеальное заземление стартера и генератора переменного тока с крышкой привода ГРМ, блоком и головками. Только убедитесь, что болты не прилегают к случайным изоляторам. Случайные изоляторы включают анодированный алюминий, металл с механическим покрытием, краску и даже резьбовой фиксатор химические вещества, такие как Loctite.Loctite впитается в нити и изолирует резьбовые соединения. Никогда не используйте Loctite для электрических соединений. Диэлектрик смазки, электрические пасты или противозадирные составы ведут себя иначе, уплотняя воздух и влага, чтобы предотвратить коррозию без повреждения электрического контакта. Они отталкиваются.

Идеальный генератор и стартер Путь к заземлению батареи проходит через тяжелое кабельное соединение блока с батареей. Очень Второй вариант - это бобышка или шпилька заземления крышки цепи привода ГРМ.Иногда, но не всегда, соединение головки блока цилиндров или раструба может быть используемый. Как правило, чем меньше прокладок между блоком и массой аккумулятора, и чем больше площадь и толщина металла в месте подключения, тем лучше заземление подключение будет. Никогда не подключайтесь напрямую через фиксаторы Loctited или против анодированные, ржавые, корродированные или окрашенные детали. Скорее всего, производитель автомобиля выбрали самые лучшие точки на земле.

Предупреждение! Прочитайте это!

Ток пути к батарее может составлять сотни ампер во время пуск, и ток пути к батарее легко составляет 25 ампер или более при зарядке батареи.Кроме того, генератор обеспечивает весь рабочий ток для всех принадлежностей, с аккумулятором, обеспечивающим ток, когда генератор не может «поспевать» за нагрузка. При таком большом токе столб аккумуляторной батареи должен быть предназначен исключительно для заземляющего провода между батареей и колодкой и батареи всегда отрицательный должен иметь хорошее прочное соединение с шасси автомобиля.

Совместное использование отрицательного вывода аккумуляторной батареи с болтом двигателя с чем-либо еще или подключение напрямую к отрицательному полюсу аккумулятора с все, кроме основания блока и шасси - ужасная идея.(Подключение электрические устройства или оборудование непосредственно к отрицательной клемме аккумулятора - это плохо идея (независимо от того, кто вам это скажет), если отрицательная связь не 100% заземление изолировано на электрическом устройстве.) Когда электрическое устройство соединен с отрицательный пост, если отрицательный пост для блокировки или соединения шасси открывается или развивает чрезмерное сопротивление, отрицательный полюс батареи отключает генератор или пусковой ток через все, что прикреплено к отрицательной клемме.Это может быть сотнями ампер! Очень немногие устройства и проводка будут иметь такую ​​неисправность, как это без непоправимого ущерба. Это также риск возгорания.

Заземление непосредственно на отрицательный столб - опасность пожара при хуже, и в лучшем случае ненужный риск для вашего оборудования. Пост батареи соединения также увеличивают вероятность возникновения контуров заземления и кондуктивного шума заземления.

Лично я не уверен, почему производители США и Японии рекомендуют люди подключать вещи к отрицательной клемме.Я подозреваю, потому что они не продумали проблемы безопасности, которые создают негативные почтовые связи, и они почему-то думают, что батарейный столб обеспечивает "более чистое" напряжение или более надежное заземление благодаря сопротивлению батареи. Отрицательные соединения выводов аккумуляторной батареи вспомогательного или вспомогательного оборудования запрещены. многие страны. Как правило, производители автомобилей никогда не делают отрицательных пост соединения, кроме блока или шасси. Производители аксессуаров профессионального или коммерческого уровня также не используют отрицательные пост-связи.Единственное исключение - когда устройство имеет 100% гарантию отрицательного автобус никогда не может контактировать с землей шасси любым способом.

Единственный правильный и безопасный способ подключения аксессуаров любого Тип (включая зажигание и стереосистему) к отрицательному выводу - через ходовую часть автомобиля. Это не только самый безопасный путь, шасси - путь заземления с наименьшим шумом. Вот почему каждый автомобиль производитель ведет от отрицательного поста к корпусу, а все остальные устройства чем устройства, установленные на блоке двигателя, получают отрицательный через шасси или обозначенный наконечник заземления относительно шасси.Это единственный безопасный способ делать что-то, если поставщик оборудования и установщик не могут на 100% гарантировать, что шасси никогда не будет отрицательным путь через оборудование.

Токи заземления и контуры заземления

Все нормальные рабочие токи автомобиля, которые включают зажигание, радио, фары, дворники, звуковой сигнал и компьютерные системы, поток из генератора через блок цилиндров на массу шасси автомобиля или от аккумулятор к шасси транспортного средства, когда генератор ниже напряжения аккумулятора.Так как напряжение генератора падает ниже 13,8 вольт, аккумулятор набирает возрастающую доля тока нагрузки.

Рога и фонари заземлены на корпус корпус, в то время как электроника приборной панели обычно заземляется на межсетевой экран или прочно сварной или крепление приборной панели на болтах. Критические датчики и датчики обычно плавают от земли повсюду, заземляясь только на система внутренней отрицательной шины компьютера. Затем отрицательная шина компьютера заземляется на брандмауэр или корпус. Этот метод заземления предотвращает контуры заземления.Контуры заземления вводят нежелательные электрические помехи и / или ошибки напряжения датчика.

Меньший очень короткий провод от отрицательной клеммы аккумуляторной батареи, а также провода заземления от блока цилиндров идут непосредственно к корпусу кузова. Эти провода, в первую очередь толстый короткий провод заземления аккумулятора, питают все отрицательные клеммы заземленной электроники автомобиля. Корпус, а не Отрицательный полюс батареи, это самая безопасная и лучшая точка заземления для чувствительных электроника.

Предохранители питают все электрические устройства, включая, но не ограничено фарами, дворником, обогревателем, звуковым сигналом, радио и приборной панелью.Критические устройства часто работают от плавких вставок или отдельных предохранителей или автоматического сброса ограничения перегрузки системы. Все эти устройства возвращаются через шасси автомобиля и короткий провод аккумулятора на массу, общий с большим отрицательным блоком соединительный провод. Токи генератора и стартера проходят через блок цилиндров. и толстый черный провод к полюсу аккумулятора.

Уникальная наземная маршрутизация для разных систем существует по очень специфическим причинам. Тело оболочка служит гигантским низким сопротивлением постоянному току и низким импедансом высокой частоты и точка заземления радиочастоты.Автомобиль шасси становится общей точкой для снижения или устранения шума в чувствительном аудио системы, а также устранение помех или ошибок напряжения в датчиках и / или триггере системы. Шасси транспортного средства является общей точкой для оптимального подавления радиопомех и шума, , а не отрицательной клеммой аккумулятора. Цель состоит в том, чтобы не допустить попадания в проводку высоких токов с шумом. Вы можете увидеть, что Я сделал, чтобы уменьшить радиопомехи в моем дизеле Power Stroke.

Системы задних аккумуляторных батарей немного отличается. Поскольку расстояние до установленной сзади батареи слишком велико, Невозможно получить низкое отрицательное сопротивление проводов. Даже если удельное сопротивление стали в несколько раз больше удельного сопротивления меди, шасси фактически становится заземлением для сигнальных и пусковых токов. В шасси - это превосходное заземление для электрических помех, а шасси - превосходное отрицательный провод аккумуляторных батарей, установленных сзади, из-за перекрестия площадь сечения.Для обычного провода площадь поперечного сечения жилы ограничена диаметр проводника. Несмотря на то, что корпус относительно тонкий, в нем есть очень широкий электрический путь. Это более чем компенсирует более высокое удельное сопротивление стали.

Пример заземления сопротивление:

Сопротивление любого однородного проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения и прямо пропорционально к удельному сопротивлению и длине. Проще говоря, если мы удвоим крест площадь сечения проводника мы сокращаем сопротивление (и падение напряжения) в половина.Если мы удвоим длину, мы удвоим сопротивление и удвоим падение напряжения.

Медный провод номер 1 AWG имеет эффективный диаметр около 0,3. дюймов. Площадь круга равна пи * р в квадрате. У этого провода был бы крест площадь сечения около пи * 0,15 * 0,15 = 0,071 квадратного дюйма.

Предположим, что толщина стального корпуса составляет около 16 калибра, или около 0,06. дюймов толщиной. Площадь в один фут будет иметь 12 * 0,06 = 0,72 кв. дюймы площади поперечного сечения. Физическое сечение около десяти раз больше, чем площадь поперечного сечения медного провода.

Удельное сопротивление стали около 15 Ом на 10-6 см. В удельное сопротивление меди 1,7 Ом на 10-6 см. Мы можем разумно предположить сталь имеет примерно 15 / 1,7 = 8,8-кратное сопротивление меди для того же длина и одинаковая площадь поперечного сечения. Пока корпус корпуса выше материал удельного сопротивления, тело также имеет гораздо большее поперечное сечение площадь.

Это означает стальной корпус шириной в один фут, если этот корпус толщиной всего 0,06 дюйма, сопротивление примерно на 10% меньше, чем у аналогичного длина пути через медный провод.Легко понять, почему наземный путь через кузов автомобиля, который, вероятно, несколько футов шириной и намного толще во многих областях это малая часть сопротивления медного провода.

Поверхность пола шириной четыре фута и толщиной всего 0,06 дюйма, будет иметь поперечное сечение около 2,88 квадратных дюймов. Эквивалент медный проводник должен быть 2,88 / 8,8 = 0,327 квадратных дюйма, или диаметр = 2 * квадрат A / pi, или 0,645 дюйма в диаметре! Сопротивление тонкой стальной напольной кастрюли шириной 4 фута с медный кабель требует кабеля больше 4/0, и у нас даже нет рассчитывал на помощь каркасных реек, рокеров или дорожек на крыше!

Поскольку шасси имеет более низкое сопротивление и сопротивление, задние батареи должны обычно используют шасси как отрицательную отдачу для всего автомобиля.Блок двигателя должны быть электрически соединены с шасси. Батареи, установленные сзади, по-прежнему используют шасси как общая точка шума / RFI для фильтрации или устранения электрических помех, но он также становится превосходная отрицательная высокая текущая доходность. Точка обрыва, в которой шасси становится лучше, чем медный кабель AWG номер 1, обычно от пяти до восьми ноги.

Заземление шасси, за исключением очень коротких пробегов, является хорошей системой. Система предназначена для предотвращения неизбежные падения напряжения в системе заземления из-за неисправности компьютерного датчика напряжения.Он сохраняет сильные зарядные и пусковые токи вне чувствительных электроники, и обеспечивает стабильную подачу чистого бесшумного постоянного тока в электрические устройства транспортных средств. Он также учитывает безопасность в случае какое-то соединение с заземлением или заземляющий провод выходит из строя. Если приходит клемма аккумулятора неплотно, например, единственное повреждение - потеря пускового или рабочего напряжения. Электроника обычно не получает катастрофических повреждений из-за плохого соединения, в то время как шум обычно не проникает в стереосистемы и компьютерные системы.

Электроника вторичного рынка должна подключаться таким образом, чтобы не повредить существующие электрические устройства и не будет вносить шум и заземление токи в датчики. То же самое верно для перемещения батареи или добавления второй аккумулятор. Мы должны уделять этим системам столько же, сколько и компетентный Инженер-конструктор ставит оригинальное оборудование. Это включает в себя фьюзинг и то, как мы направляем лиды, а также как и где мы "заземляем" или получаем отрицательную поставку мощность.

Кроме систем с очень низким током, таких как освещение или критические датчиков, вы не найдете очень много длинных отрицательных проводов (длинных заземляющих проводов) в транспортное средство.Это неспроста. Если мы меняем типовой образец OEM минимальной длины на тяжелых сильноточных проводах, вероятно, мы что-то делаем неправильно. Для хорошего специалиста по электромонтажу (которого иногда трудно найти) нет ничего необычного в том, чтобы тянуть 50 футов ненужного провода из крысиного гнезда, сделанного с помощью обычной проводки техников или любителей.

Подключение отрицательных выводов к клеммам аккумулятора и длинных отрицательных ведет, почти всегда ошибка.

Большинству из нас то, что происходит внутри маленьких коробок, которые мы устанавливаем, кажется полностью инородный.Большая часть мира думает тяжелый черный провод мощности - это отрицательная сила, и вся отрицательная сила протекает исключительно через этот черный провод. Лишь немногие понимают отрицательную силу не только через отрицательный вывод почти в оборудовании, и что что-нибудь металл на корпусе устройства, и все, что выходит из корпуса, как провода провода или сигнальные клеммы обычно разделяют часть отрицательного тока питания.

Есть только два условия, при которых прямое подключение питания к минусовой являются приемлемо, все остальное рискованно:

  1. когда устройство внутреннее электрическая схема полностью изолирует отрицательный провод питания от шкафа и всех других внешние порты или выводы, выходящие из устройства
  2. , когда внешние подключения устройства полностью и надежно плавают от земли, и любые соединения, выходящие из устройства, «плавятся» или ток ограничен на безопасном уровне для этого свинец

Во всех случаях, когда отрицательный провод имеет путь постоянного тока через внутреннюю схему к любым внешним проводникам, включая винты шкафа, корпуса, гнезда, соединители и провода, заземляющие Отрицательный провод устройства к отрицательному аккумулятору или клемме питания может создавать опасные условия.

Что еще хуже, эти опасные условия не исправляются предохранитель отрицательного вывода. Плавление отрицательного свинца на самом деле усугубляет некоторые опасности, создавая новую проблему, и открывайте сильноточный отрицательный ток, в то время как другие пути не рассчитан на высокий ток, поддерживающий отрицательный ток.

Давайте разберемся, почему заземление полюса аккумулятора редко бывает отличная идея!

Вот схема типичной системы. Остальные нагрузки на системы представлены одной коробкой, а подключаемое устройство привязано к клеммы аккумулятора.Это типично для радиоинструкций, усилителя инструкции и инструкции по системе зажигания MSD. Обратите внимание на «устройство», которое это может быть усилитель, коробка MSD или любой дополнительный аксессуар, подключаемый к батарее отрицательный пост или терминал:

На первый взгляд все это выглядит хорошо. Мы предполагаем, что токи как это:

У нас на каждом проводе устройства (R2) 8,9 ампера потому что мы проигнорировали другие наземные пути на общей территории.

Проблема в том, что прибор имеет другие заземления на мелких проводах которые подключаются к отрицательной шине питания. У нас действительно есть это:

У нас есть нежелательные токи в нашей "приборной" малосигнальной земле.

W1 8.95A

W2 7.16A

W3 1.79A

Эти нежелательные токи происходят от земля петли.Контуры заземления вызваны неправильным проводка, где кто-то ошибочно полагает, что земля - ​​это земля, а отрицательный аккумулятор столб является хорошим заземлением или отрицательным источником питания.

Любое сопротивление от длинного заземляющего провода к отрицательный аккумулятор, потому что он создает контур заземления с сигнальными выводами, смещает нежелательный ток в хрупкие, чувствительные сигнальные провода.

Но становится намного хуже. Если мы соединим негатив, и он открывается, или если размыкается отрицательный вывод аккумулятора или источника питания, имеем это:

В результате получается следующая схема:

W1 8.118A

W2 0A

W3 8.118A

Обрыв батареи, черный либо из-за открытого предохранителя, либо из-за неисправного соединение, вызовет прохождение 8 ампер через небольшие сигнальные провода. Это может повредить вещи или стать причиной возгорания.

Хотя вышесказанное иллюстрирует, почему мы никогда не должны плавить отрицательный привести к устройству с общей шиной, становится еще хуже !!! Что, если у нас есть в этом случае, когда размыкается заземление аккумулятора (W6):

Теперь у нас есть это:

W1 7.667A

W2 45.997A

W3 38.33A

Это разрушительно практически для любого устройства и является основным оборудование или огонь опасность. Вот почему в некоторых странах больше не разрешается объединять отрицательные выводы или подключение дополнительных выводов к отрицательным клеммам аккумуляторной батареи.

Правильный метод подключения:

В правильной системе ни одно дополнительное устройство в системе не подключается к отрицательный полюс аккумулятора, отрицательный провод аккумулятора или шпильку заземления для отрицательный вывод. Соединение отрицательного полюса аккумулятора и отрицательного вывода аккумулятора. ТОЛЬКО к основной участок , который обычно был бы блоком двигателя (очень тяжелый свинец для генератора и стартера) и шасси автомобиля для всех остальных устройств! любой устройство с общей шиной заземления или заземляющим проводом, подключенным к оголенному металлу НИКОГДА не должен быть подключен к отрицательному полюсу аккумулятора или проводу, а устройство или оборудование, на которое подается питание, никогда не должны иметь отрицательного предохранителя.

Есть только одно исключение из этого правила, которое разрешает безопасный отрицательный предохранитель или отрицательный полюс к клемме аккумулятора.Единственное исключение из приведенного выше правила возникает, когда электрическая устройство полностью изолировано от земли между заземлением питания и всем сигналом заземления или любых открытых металлических частей корпуса или корпуса. Отрицательная изоляция шины сломает любую цепь заземления, кроме провода аккумулятора.

Возврат искры

Последняя проблема с устройствами зажигания. Мы все знакомы с отходящим путем к свечам зажигания, но мы игнорируем обратный путь. В обратный путь имеет такой же импульсный ток и энергию, как и «горячий» путь.В система вызовет гораздо меньше шума в нежелательных местах, если катушка зажигания заземления к блоку двигателя или к головке блока цилиндров коротким широким проводом или Катушка установлена ​​непосредственно на двигателе. Плетение идеально подходит для внешнего земля. Это еще одна причина использовать заземляющие ремни от двигателя к шасси.

Для наилучшего подавления электромагнитных помех достаточно широкие гладкие проводники. лучше, чем тканые или многожильные проводники. К сожалению, сплошные широкие проводники сломается при сгибании.Жизнь в состоянии вибрации или сгибания важнее, чем самый низкий импеданс, поэтому экранирующая оплетка, как правило, лучший компромисс между самый низкий импеданс и лучшие механические характеристики.

Электрический шум Электромагнитные помехи (EMI)

.

Как работают тепловые батареи?

Что такое тепловая батарея?

Любую тепловую массу можно по определению назвать тепловой батареей, поскольку она способна накапливать тепло. В контексте дома это означает плотные материалы, такие как кирпич, кладка и бетон. Даже кувшин с водой, стоящий в солнечном окне, является своего рода тепловой батареей, поскольку он улавливает, а затем выделяет тепло от солнца.

Хорошо утепленный бетонный пол также действует как тепловая батарея; как только вы накачаете его полным теплом, он долго остынет (в зависимости от толщины), и в течение этого времени он регулирует внутреннюю температуру.

Одно из практических применений для получения максимальной отдачи от излучающего бетонного пола, поскольку тепловая батарея может быть в областях с колеблющимися затратами на электроэнергию - вы можете настроить пол на таймер, чтобы он включался только в часы с низким тарифом (с 19:00 до 7:00 в Онтарио например). В течение двенадцати часов, когда он выключен, он действует как аккумулятор, медленно выделяя накопленное тепло, поэтому вам не придется платить по более высоким тарифам в часы пик.

MIT Solar House через Викимедиа

По мере того, как вы переходите в зону активных систем аккумулирования тепла, одним из наиболее распространенных типов тепловых батарей (хотя их не так много) является огромный резервуар для воды, закопанный в землю, который нагревается. солнечными тепловыми панелями.

Даже этот тип системы не нов, первый дом в Соединенных Штатах с активной системой солнечного отопления был построен в 1939 году на территории кампуса Массачусетского технологического института (Массачусетского технологического института) и располагался на вершине огромного резервуара с водой, который нагревается. тепловыми солнечными батареями.

Тепловая батарея MIT Solar House через Викимедиа

Что такое тепловые батареи с фазовым переходом?

Использование «фазового перехода» немного поднимает планку - оставайтесь со мной, это будет весело, обещаю :)

Для превращения материала из твердого в жидкое требуется значительное количество энергии.Эта энергия высвобождается позже, когда материал снова затвердевает. Пока происходят эти преобразования, и материал либо поглощает, либо выделяет энергию, температура остается постоянной. Как только фазовый переход завершится, материал снова начнет изменять температуру.

Так что это означает в реальном выражении? Это означает, что для того, чтобы растопить воду, воск, металл, камень или что-то еще, вам нужно накормить его тонной энергии. но при этом температура не меняется.Таким образом, ваша «батарея» имеет больше энергии, и вы можете хранить больше тепла в том же объеме пространства.

Трудно воспользоваться температурой плавления 0 ° Цельсия, но воск плавится при температуре около 37 ° Цельсия (в зависимости от его точного химического состава), что идеально подходит для сбора и хранения тепла от солнечных тепловых коллекторов.

Как построить тепловую батарею:

Если у вас есть солнечная панель, собирающая тепло (непосредственно нагревающая воздух или жидкость, а не генерирующая энергию с помощью фотоэлектрических элементов), вы можете использовать ее для зарядки своей тепловой батареи.Представьте себе это - большой резервуар с воском (или водой), который нагревается нагревательными змеевиками от солнечного коллектора. Через этот же резервуар проходит другой змеевик, который отбирает тепло, чтобы перекачивать его через ваш лучистый пол или любую другую систему распределения тепла, которая у вас есть.

Удельная теплоемкость:

Если вы возьмете твердый парафин (теплоемкость Cp = 2,5 кДж / кг · K и теплота плавления 210 кДж / кг), скажем, 1 кг при комнатной температуре, вам потребуется 2,5 кДж (килоджоулей) тепла, чтобы Блок 1 кг выдерживает температуру от 20 ° C до 21 ° C.Чтобы температура повысилась с 21 ° C до 22 ° C, вам также потребуется 2,5 кДж (то есть такое же количество энергии).

Парафин плавится примерно при 37 ° C. Если она упадет до 36 ° C, вам снова потребуется всего 2,5 кДж, чтобы вернуть ее к 37 ° C, но вам потребуется 210 кДж (в 84 раза больше), чтобы перейти с 37 до 38 ° C.

Это связано с тем, что для того, чтобы расплавиться, необходимо разорвать некоторые химические связи в твердой решетке, что требует дополнительной энергии. Итак, в целом, если при температуре 20 ° C лежит килограмм парафина, вам понадобится 252.5 кДж, чтобы довести его до 38 ° C.

Бетон является одним из наиболее распространенных строительных материалов с высокой теплотворной способностью. В отличие от парафина, для 1 кг бетона (Cp = 0,88 кДж / кг · K) потребуется 15,8 кДж. Для воды (Cp = 4,18 кДж / кг · К) необходимое количество энергии составит 75,2 кДж.

Количество вложенной энергии - это количество энергии, хранящейся в материале, поскольку эта энергия позже будет высвобождаться, когда материал снова остынет до 20 ° C или комнатной температуры. Хотя существует множество материалов, которые можно использовать для аккумулирования тепла, это всего лишь краткое сравнение некоторых из наиболее широко доступных.

Итак, парафин может сохранять в 16 раз больше тепла на килограмм, чем бетон, и в 3,4 раза больше, чем вода. Таким образом, хотя вода может быть не лучшим материалом для хранения тепла, она, безусловно, является наиболее доступной по цене и легкодоступной.

Значение Cp, указанное в тексте выше, относится к теплоемкости материалов.

q = м Cp ΔT

где:

q = энергия [Дж]

m = масса материала [кг]

Cp = теплоемкость материала [кДж / (кг · K)]

ΔT = разница температур [K или ° C]

Подробнее о проектировании пассивных солнечных домов здесь

Схема термобатареи предоставлена ​​компанией Alternative-Photonics.com /

Диаграммы тепловых батарей любезно предоставлены компанией Alternative Photonics.

.

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт.Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт - наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», - сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уокера и директор Техасского института материалов. «И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели типичные проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт.Компания SVOLT, штаб-квартира которой расположена в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей. Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к кремниевым анодным литий-ионным батареям

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные, снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные. Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что он обнаружил новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей - он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии.Все это доступно в аккумуляторах с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособный коммерческий аккумулятор.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Хотя литий-ионные батареи повсюду и их число растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые можно найти в электромобиле. Panasonic считает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке - XFC - который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой - это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре для уменьшения гальванического покрытия, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод уменьшает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея увеличивает время автономной работы в три раза

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у современных графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - стартап по производству аккумуляторов, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может позволить использовать медицинские таблетки с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для вашего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые могут выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы избежать этого. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никаких повреждений.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора, полностью заряжаясь или разряжаясь всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но в них используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието верит, что будущее аккумуляторов - за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гибкие гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто необходим тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе факультета нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и предлагает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одной зарядке аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Питание от звука

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в окружающей атмосфере.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная угольная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более устойчивы и экологически безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам отвлекаться и оставаться экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный побочный продукт - это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Литий-ионные аккумуляторы нередко перегреваются, загораются и даже взрываются.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 - яркий тому пример. Исследователи Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и нагреванию, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет попасть на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые Гарварда разработали батарею, которая накапливает свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долгое время по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения непостоянных источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрой передачи в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich и разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, способной производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, готовую к использованию уже сейчас.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, который намного дешевле, чем существующие методы.Воздушно-цинковые батареи можно считать более совершенными, чем литий-ионные, поскольку они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а скорее с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ, позволяющий использовать одежду в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ламп или в шинах автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды он сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он выдерживает температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы в пять раз быстрее, чем рекомендуемые текущие пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом.

.

Существуют ли обогреватели помещения с батарейным питанием или аварийные обогреватели?

Август Neverman 38 комментариев
Этот пост может содержать партнерские ссылки, которые не изменят вашу цену, но будут иметь некоторую комиссию.

Поделиться - это забота!

Обогреватель с питанием от батареи - мифическая система обогрева

Ежемесячно в Интернете выполняются тысячи поисковых запросов «обогреватели с питанием от батареи» и «обогреватели с питанием от батареи». Существуют небольшие индивидуальные аккумуляторные обогреватели для курток, одеял, перчаток, обуви и 12-вольтовые автомобильные батареи мощностью 500 БТЕ.Плохие новости? Большой портативный обогреватель с батарейным питанием не существует .

Хорошие новости: Есть некоторые варианты, о которых вы могли не знать. Например, вы можете купить безопасные домашние пропановые обогреватели.

Возможно, в будущем появится переносной обогреватель с батарейным питанием. Новые батареи, такие как 18650, 21700 и 26650, могут держать намного больше заряда, чем старые щелочные батареи. Мы будем обновлять этот пост по мере изменения технологий. Последнее обновление: январь 2020 г.

Безопасные обогреватели для помещений

Существует ряд безопасных обогревателей на пропане для помещений.Оба указанных ниже устройства соответствуют требованиям Калифорнии. Если у вас есть несколько баллонов с пропаном или внешний резервуар большего размера, вы можете обеспечить относительно безопасное аварийное резервное тепло.

Оба блока имеют функции безопасности, включая автоматическое отключение, если они опрокидываются или уровень кислорода становится слишком низким.

Сколько тепла мне нужно?

Вам нужно от 40 до 45 БТЕ на квадратный фут. Для дома площадью 1000 квадратных футов требуется 45 000, а для дома площадью 2000 квадратных футов - 90 000. И вам понадобится больше, если температура будет ниже нуля.Комната 10 × 10 составляет 100 квадратных футов, что требует от 4000 до 4500 БТЕ.

Обогреватель палатки с батарейным питанием

Лучшими вариантами обогревателя палатки для походов в холодную погоду являются пропановые обогреватели Mr Buddy. Эти обогреватели для палаток на пропане безопасны. В зависимости от размера палатки и количества тепла, которое вам нужно, безопасный пропановый обогреватель Mr. Heater F215100 Mh5B 3800-BTU является хорошим вариантом.

Для больших палаток, жилых автофургонов или неотапливаемых лагерей можно использовать безопасный для помещений портативный пропановый обогреватель Mr Heater F274830 Mh28BRV (4000, 9000 и 18000 БТЕ).Помните, что палатке 10 × 10 требуется от 4000 до 4500 БТЕ в час. Вам понадобится один или несколько баллонов с пропаном, в зависимости от продолжительности поездки.

Пропановое подключение к Mr Heater Пропановый нагреватель для помещений Big Buddy

Другие варианты аварийного отопления помещений

Рассмотрите дровяную печь и установите ее с надлежащей вентиляцией. Не забудьте добавить теплоизоляцию и другие улучшения защиты от атмосферных воздействий, которые уменьшат тепловые потери. Связанные посты включают: 25 дешевых способов сохранить тепло в доме зимой и лучшие способы сохранить тепло в доме - Советы по новому строительству и ремонту, и если у вас есть время и навыки, ракетная печь - еще один вариант, требующий строительства.

Если у вас есть природный газ от местного коммунального предприятия в качестве опции, вы можете рассмотреть такой вариант, как обогреватель Mr. Heater 30 000 BTU Natural Gas Blue Flame без вентиляции, но для этого требуется установка подачи природного газа. Помните, что во время сильных штормов и ураганов природный газ может быть недоступен.

Дополнительную информацию об общем отоплении дома см. В разделе «Типы систем отопления».

А как насчет рисков?

Использование пропанового обогревателя, даже безопасного, все же сопряжено с риском. Рисками являются пожар, двуокись углерода и окись углерода.У более безопасных устройств есть риск, о котором вы могли не знать, - водяной пар. Правильно горящий пропановый обогреватель выделяет в основном воду и углекислый газ. Дополнительный водяной пар может стать проблемой, если обогреватель работает много часов или дней.

Пожар

Высокоэффективные внутренние пропановые блоки имеют экраны, но все же существует риск возгорания, как у подключаемого электрического нагревателя. Никогда не размещайте легковоспламеняющиеся предметы рядом с источником тепла, особенно пропановым обогревателем, если на вашем устройстве не указано иное.Некоторые портативные пропановые обогреватели допускают попадание легковоспламеняющихся материалов на заднюю часть устройства, например, Mr Heater Big Buddy, показанный ниже.

Вам понадобится огнетушитель в вашем доме или квартире и один в вашем подсобном помещении, если у вас большой дом. Даже если вы не приобретете пропановый обогреватель или дровяную печь, вам понадобится огнетушитель.

Двуокись углерода (CO2)

Пропановые обогреватели для помещений Mr Heater имеют кислородные датчики, поэтому они автоматически отключаются, если обнаруживают слишком мало кислорода.Если ваш дом очень тесный и обогреватель работает в течение длительного времени, вам может потребоваться взломать окно, чтобы позволить выходу углекислого газа и угарного газа выйти и проникнуть внутрь кислорода. В целях безопасности вы хотите поддерживать более высокий уровень кислорода. Это особенно верно для небольших участков размером менее 20 х 20 футов. Узнайте больше о выхлопе пропанового обогревателя в помещении.

Вода

Использование безопасного пропанового обогревателя в помещении может привести к образованию большого количества водяного пара. Если зимой вы используете пропановый обогреватель, у вас могут возникнуть проблемы с влажностью на окнах (конденсация).Это может привести к образованию льда и появлению скользких полов, если они намного холоднее воздуха.

Если вы все же решите приобрести комнатный пропановый обогреватель, рассмотрите вариант

.

Смотрите также