Az elemek soros és párhuzamos csatlakoztatása

Miért érdemes csatlakoztatni az elemeket

Az akkumulátor, akárcsak egy kondenzátor, energiát képes tárolni. Ellentétben egy egyszerű galvanikus akkumulátorral, ahol az áramot előállító kémiai reakciók visszafordíthatatlanok, az akkumulátor feltölthető. Ennek során az ionok elválnak egymástól, és az akkumulátor belső kémiája rugóként töltődik fel. Ezt követően ezek az ionok a "töltött" kémiai folyamat miatt felajánlják extra elektronjaikat az elektromos áramkörnek, és maguk is visszafogják a savas elektrolit semlegességét.

Minden rendben, csak az akkumulátor rendelkezik azzal az energiamennyiséggel, amelyet teljes feltöltése után képes előállítani, annak teljes tömegétől függ. A súly pedig a teljesítménytől függ - vannak szabványok, és az akkumulátorok ezeknek a szabványoknak megfelelően készülnek. Akkor jó, ha az áramfogyasztás hasonlóan szabványosított. Például, ha van olyan autója, amely bizonyos mennyiségű áramot igényel a motor beindításához. Nos, egyéb szükségleteikre - a parkoló automatáinak etetése, a zárak áramellátása lopásgátló eszközökkel stb. Az akkumulátorok szabványai, és különféle típusú járművek meghajtására szolgálnak.

És más területeken, ahol stabil állandó feszültségre van szükség, a teljesítményparaméterek iránti igény sokkal szélesebb és változatosabb. Ezért, ha azonos típusú és szigorúan azonos akkumulátorokkal rendelkezik, elgondolkodhat azon, hogy különböző kombinációkban használja őket, és hatékonyabb töltési módszereket kínál, mintsem banális mindet egymás után tölteni.

Miért érdemes több elemet csatlakoztatni

Az elemek egyesítésének fő okai a következőképpen foglalhatók össze:

1. Csökkentse az ohmos veszteségeket (vagy hőátadásokat az erőátvitel során) a rendszer ellenállásának növelésével. Az áram erőssége és ellenállása fordítottan arányos egymással, és minél gyengébb az áram, annál kisebb a veszteség.
2. Állítson össze egy akkumulátort, amely alkalmas a nagyobb feszültségtartományú eszközök táplálására.
3. Növelje az akkumulátor kapacitását.
4. Növelje mind az energiát, mind a feszültséget.

Egyszóval olyan akkumulátort hoznak létre, amely megfelel a speciális igényeknek. Könnyebb és kényelmesebb a kéznél lévő elemeket kombinálni, mint tucatnyi különféle elemet vásárolni. Bizonyos esetekben pedig olcsóbb.

REFERENCIA. Az akkumulátorban felhalmozódó elektromosság az alkotó elemek energiáiból áll. Ezért soros, párhuzamos és kombinált összeköttetés esetén ugyanaz lesz, ha ugyanazokat az elemeket azonos mennyiségben használják.

Tápegységek csatlakoztatása

A terhelések mellett például az izzók, az elemek párhuzamosan és sorosan is csatlakoztathatók.

Ugyanakkor, amint az azonnal gyanítható, valamit össze kell foglalni. Ha az ellenállásokat sorba kapcsolják, az ellenállásukat összesítik, a rajtuk lévő áram csökken, de mindegyiken keresztül ugyanaz megy. Hasonlóképpen, az áram ugyanolyan módon fog áramlani az elemek soros csatlakozásán keresztül. És mivel több van belőlük, az akkumulátor kimenetein növekszik a feszültség. Következésképpen állandó terhelés mellett nagyobb áram folyik, amely a teljes akkumulátor kapacitását egyidejűleg felhasználja, mint egy ehhez a terheléshez csatlakoztatott akkumulátor kapacitása.

A terhelések párhuzamos kapcsolása az összáram növekedéséhez vezet, miközben az egyes ellenállások feszültsége azonos lesz.Ugyanez van az elemekkel is: a párhuzamos csatlakozás feszültsége megegyezik egy forrás feszültségével, és az áram együttesen többet adhat. Vagy ha a terhelés megmarad, mint volt, akkor képesek lesznek ellátni árammal mindaddig, amíg a teljes kapacitásuk meg nem nő.

Most, miután megállapítottuk, hogy az elemeket párhuzamosan és sorosan lehet csatlakoztatni, részletesebben megvizsgáljuk ennek működését.

Eszközök csatlakoztatásának módjai

A fűtési komplexumok tervezésének és szervezésének szakterületén dolgozó szakemberek három fő típust különböztetnek meg, amelyek különböznek a megvalósítási algoritmus és a hatékonyság szempontjából. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei, amelyek meghatározott működési körülmények között nyilvánulnak meg. A kapcsolat megtörténik

Oldalsó

Feltételezi, hogy a radiátor az egyik oldalról csatlakozik a fővezetékhez. Ebben az esetben a vízbevezetés felül helyezkedik el, a kimenet alul van, hogy biztosítsa a szakaszok vagy a panel felületének legegyenletesebb felmelegedését. Ezt a telepítési módot hatékonynak tekintik, mivel a fedetlen hőcserélő terület százalékos aránya nem haladja meg a 10% -ot. Leggyakrabban a fűtőelemek soros oldalsó csatlakozását többszintes épületek lakásaiban hajtják végre, amelyek a központosított közösségi hálózat fogyasztói.

Gyakran egy ilyen rendszert kiegészít egy megkerülő út - egy kisebb átmérőjű cső, amely összeköti az ellátó és visszatérő vezetékeket. Ezt az eszközt elzáró szelepek egészítik ki, amelyek levágják az eszközt a rendszerről.

Átlós

Lehetővé teszi a fűtés hőcserélő területének maximalizálását. Az így kapott teljesítmény referenciaérték, és a termék útlevelében szerepel. Ennek a kapcsolási rajznak a megvalósításához el kell helyezni a radiátor bejáratát az egyik oldalon felül, a kijáratot a másik oldalon. Emiatt a munkaközeg áramlása egyenletesen halad át az összes belső csatornán.

Ez a módszer ideális sok szakaszos akkumulátorokhoz. Az átlós heveder lehetővé teszi, hogy teljes mértékben kiaknázza azokat az előnyöket, amelyeket a fűtőtestek soros kapcsolata nyújt.

Hiányosságai közül érdemes kiemelni

1. megnövekedett építési anyagok költségei az oldalirányú csatlakozásokhoz képest
2. képtelenség elrejteni a kommunikációt a falban vagy a padlóban
3. a telepítési munka bonyolultsága

Alsó

A készülék esztétikusabb integrálásának módja az, ha a hűtőfolyadék be- és kimenete egyaránt a ház alsó részén található, különböző oldalról. Ebben az esetben a csöveket leggyakrabban a padló és a beton esztrichje alatt rejtik el. Ebben a tekintetben egy ilyen rendszer elrendezése az építkezés és a javítás szakaszában lehetséges.

Ha a fűtőakkumulátorokat sorba kötik, akkor az alsó csatlakozásnál a rendszer hatékonyságának akár 15-20% -a is csökkenhet. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy némileg problémás, ha a víz a belső kollektorokon keresztül emelkedik a készülék testének felső részébe. Ennek eredményeként néhány terület nem melegszik fel kellőképpen.

Hogyan működik a vegyi tápegység

A kémiai folyamatokon alapuló élelmiszer-források elsődlegesek és másodlagosak. Az elsődleges források szilárd elektródokból és elektrolitokból állnak, amelyek kémiailag és elektromosan összekapcsolják őket - folyékony vagy szilárd vegyületek. A teljes egység reakcióinak komplexusa úgy hat, hogy a benne rejlő kémiai egyensúlyhiány kiürül, ami az összetevők bizonyos egyensúlyához vezet. A feltöltött részecskék formájában felszabaduló energia kialszik és elektromos feszültséget hoz létre a terminálokon. Amíg kint nem folyik a töltött részecskék kiáramlása, az elektromos mező lelassítja a kémiai reakciókat a forrás belsejében. Ha valamilyen elektromos terheléssel csatlakoztatja a forrás kivezetéseit, az áram átfut az áramkörön, és a kémiai reakciók új erővel folytatódnak, és ismét elektromos feszültséget szolgáltatnak a terminálokra.Így a feszültség a forrásnál változatlan marad, lassan csökken, mindaddig, amíg kémiai egyensúlyhiány marad benne. Ez megfigyelhető a terminálok feszültségének lassú, fokozatos csökkenésével.

Ezt nevezik kémiai áramforrás kisülésének. Kezdetben egy ilyen komplexről kiderült, hogy két különböző fémmel (réz és cink) és egy savval reagál. Ebben az esetben a fémek a kibocsátás során megsemmisülnek. De aztán olyan komponenseket és kölcsönhatásukat választották, hogy ha a kisülés következtében a terminálokon a feszültséget csökkentik, ott mesterségesen fenntartják, akkor egy elektromos áram folyik vissza a forráson, és a kémiai reakciók ismét megfordulhatnak megalkotva a komplexum előző egyensúlyi állapotát.

Az első típusú forrásokat, amelyekben az alkatrészek visszavonhatatlanul elpusztulnak, elsődleges vagy galváncellának nevezzük, az ilyen folyamatok felfedezője, Luigi Galvani után. A második fajta forrásokat, amelyek külső feszültség hatására képesek megfordítani a kémiai reakciók teljes mechanizmusát, és a forrás belsejében ismét egyensúlyhiányos állapotba kerülnek, második típusú forrásoknak nevezzük, vagyis elektromos akkumulátoroknak. A "felhalmozódni" szóból - sűríteni, gyűjteni. Az imént leírt fő jellemzőjüket töltésnek nevezik.

Az elemekkel azonban a dolgok nem olyan egyszerűek.

Számos ilyen kémiai mechanizmust találtak. Különböző anyagokkal. Ezért többféle elem létezik. És másként viselkednek, töltik és kisütik. Bizonyos esetekben olyan jelenségek merülnek fel, amelyek nagyon jól ismertek a velük foglalkozó emberek számára.

És gyakorlatilag mindenki foglalkozik velük. Az akkumulátorokat, mint autonóm energiaforrásokat, mindenhol használják, sokféle eszközben. A kis karóráktól kezdve a különböző méretű járművekig: autók, trolibuszok, dízelmozdonyok, motoros hajók.

Az akkumulátor tervezésére vonatkozó irányelvek

• Soros és párhuzamos csatlakoztatás esetén az összes elemnek azonos típusúnak, korúnak és ugyanazon gyártótól kell lennie. A sorba kapcsolt akkumulátorok kapacitásának azonosnak kell lennie, ezzel párhuzamosan különböző kapacitású akkumulátorok köthetők egymáshoz.
• Ha sorba kapcsolt állapotban egy elem meghibásodik, akkor az elemben lévő összes elemet ki kell cserélni. Ha egy elem párhuzamos csatlakoztatásakor meghibásodik, akkor az eltávolításra kerül, és a maradékot addig használják, amíg kimerülnek. Ezután az elemeket kicserélik.

Az idő előtti öregedés elkerülése érdekében ne melegítse az elemeket. Minden 6 ° C-os 20 ° C fölé emelkedés felére csökkenti az élettartamot. Helyezze az elemeket jól szellőző, hűvös helyre, és hagyjon közöttük levegőt a hőtermelés ösztönzése érdekében.

• Ne növelje az akkumulátor kapacitását más helyiségbe helyezett akkumulátorokkal. A különböző helyeken elhelyezett akkumulátorok különböző környezeti hőmérsékleten működnek, és nem töltődnek ki és nem töltődnek fel egyenletesen. Ez tovább növeli a hőmérséklet-különbséget, és idő előtti öregedéshez és az akkumulátor meghibásodásához vezet. Ha az akkumulátorokat nagy árammal töltik vagy lemerítik, akkor termikus elszabadulás és robbanás léphet fel.

  
  Csatlakoztassa a töltőt párhuzamosan csatlakoztatott akkumulátorokhoz.

• Ha az akkumulátor töltési vagy kisütési árama hosszabb ideig 200 A 12 V-nál (100 A 24 V-nál), akkor jelentős hő keletkezik. Használjon kényszerített szellőzést a szétszórásához.Ehhez tûzbiztos ventilátort helyezzen be az elemtartó levegõbemenetébe. A szívóventilátor csökkenti az elemek által generált hidrogén meggyulladásának kockázatát. (Egyes szabványok kényszerített szellőztetést írnak elő, amikor az akkumulátorokat olyan töltőhöz csatlakoztatják, amelynek teljesítménye meghaladja a 2 kW-ot, azaz 167 ampert 12 V-on vagy 83 Ampert 24 V-nál).
• Bármely nagy teljesítményű töltő feszültségszabályozójának rendelkeznie kell hőmérséklet-érzékelővel, amely csökkenti a töltési feszültséget, amikor az akkumulátorokat felmelegítik.
• A nagy kapacitású, nagy töltési és kisülési árammal rendelkező akkumulátorokat csak zárt, szellőztetett tartályokban helyezik el a lakóterekben.

Az elemek néhány jellemzője

A klasszikus akkumulátor autóipari ólom-szulfát akkumulátor. Az akkumulátorba sorba kapcsolt akkumulátorok formájában állítják elő. Használata és töltése / kisütése közismert. Veszélyes tényezők bennük a maró kénsav, amelynek koncentrációja 25-30%, valamint a töltés folytatása után felszabaduló gázok - hidrogén és oxigén - kémiai befejezése után. A víz disszociációjából származó gázkeverék pontosan a jól ismert robbanásveszélyes gáz, ahol a hidrogén pontosan kétszer annyi, mint az oxigén. Egy ilyen keverék minden alkalommal felrobban - szikra, erős ütés.

A modern berendezések - mobiltelefonok, számítógépek - akkumulátorai miniatűr kivitelben készülnek, ezek töltésére különféle kivitelű töltők készülnek. Közülük sok olyan vezérlő áramkört tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a töltési folyamat végének nyomon követését vagy az összes elem kiegyensúlyozott feltöltését, vagyis a már feltöltöttek leválasztását a készülékről.

Ezen akkumulátorok többsége meglehetősen biztonságos, és a nem megfelelő lemerítés / töltés csak károsíthatja őket ("memóriaeffektus").

Ez mindenre vonatkozik, kivéve a fémlítium alapú elemeket. Jobb, ha nem kísérletezik velük, hanem csak a kifejezetten erre a célra tervezett töltőkön töltődik, és csak az utasításoknak megfelelően dolgozik velük.

Ennek oka az, hogy a lítium nagyon aktív. Ez a periódusos rendszer harmadik eleme a hidrogén után, amely fém aktívabb, mint a nátrium.

Ha lítium-ionnal és más alapú elemekkel dolgozik, a lítium-fém fokozatosan kieshet az elektrolitból, és egyszer rövidzárlatot hozhat létre a cella belsejében. Ettől meggyulladhat, ami katasztrófához vezet. Mivel NEM lehet kifizetni. Oxigén nélkül ég, amikor vízzel reagál. Ebben az esetben nagy mennyiségű hő szabadul fel, és más anyagokat adnak az égéshez.

A lítium-ion akkumulátorral ellátott mobiltelefonokban tűzvész fordul elő.

A mérnöki gondolat azonban halad előre, és egyre több új, lítiumon alapuló tölthető cellát hoz létre: lítium polimer, lítium nanohuzal. Megpróbálja leküzdeni a hátrányokat. És nagyon jók, mint az elemek. De ... eltekintve a bűntől, jobb, ha nem végezzük velük azokat az egyszerű műveleteket, amelyeket az alábbiakban ismertetünk.

Csatlakozási diagram kiválasztása az akkumulátorok fűtéséhez

Amikor befejeződött a fűtőkazán típusának megválasztása, meghatározzák a ház fűtőelemeinek csatlakozási rajzát. Lehet egy- vagy kétcsöves.
A radiátorok összekapcsolása háromféle módon történik:

• alsó;
• oldalsó;
• átlós.

Ha a fűtőakkumulátor csatlakoztatásának eldöntésekor egyirányú csővezetéket terveztek, akkor egy eszköz szakaszainak száma nem haladhatja meg a gravitációs fűtési hálózatoknál a 12-et és a keringető szivattyúval ellátott rendszereknél a 24-et.

Ha nagyobb számú szakaszra van szükség, akkor sokoldalú csöveket kell használni a fűtőtestekhez. A fűtőberendezések telepítésekor nem szabad megfeledkezni az egyenes cső és a visszatérő cső áteresztőképességéről, amely átmérőjüktől és érdességi együtthatójuktól függ.

Hatékony hőátadás érhető el az elemek optimális elhelyezésének feltétele mellett, vagy inkább az eszközök telepítési távolságának figyelembevételével a falakhoz, padlóhoz, ablakhoz és ablakpárkányhoz.
A telepítési utasítások és a fűtőtest megfelelő csatlakoztatása a következő szabványokat tartalmazza:

• a készüléknek a padlótól 10 - 12 centiméter távolságra kell lennie;
• legfeljebb 8-10 centiméternél közelebb kell felszerelni az ablakpárkányhoz;
• a hátsó panelt nem szabad 2 centiméternél közelebb elhelyezni a faltól;
• az elemek telepítésekor gondoskodni kell a fűtés mértékének beállításáról mind kézi, mind automatikus üzemmódban. Ehhez speciális termosztátokat vásárolnak (részletesebben: "Vezérlő szelepek a radiátorok fűtéséhez, szelepek telepítése");
• a radiátor javítása vagy cseréje érdekében szelepeket, szelepeket és kézi csapokat kell biztosítani. Lehetővé teszik a termék leválasztását a fűtési rendszerről;
• meg kell tenni Mayevsky csapokat az eszközökön, például a fotón. Segítségükkel a rendszerbe beszorult levegő eltávolításra kerül.

Források soros kapcsolata

Ez egy jól ismert elemelem, "doboz". Következetesen - ez azt jelenti, hogy az első pluszát kihozzák - az egész akkumulátor pozitív kapcsa lesz, és a mínusz a második pluszához kapcsolódik. A második mínusa a harmadik pluszával jár. És így az utolsóig. Az utolsó előtti mínusz csatlakozik a pluszhoz, és a mínusz kihúzódik - a második akkumulátor-kapocs.

Ha az elemeket sorba kötik, az összes cella feszültségét hozzáadják, és a kimenetnél - az akkumulátor plusz és mínusz kivezetésein - a feszültségek összegét kapják.

Például egy autó akkumulátora, amelynek minden feltöltött bankban körülbelül 2,14 voltja van, hat dobozból összesen 12,84 voltot ad. 12 ilyen doboz (akkumulátor a dízelmotorokhoz) 24 voltot ad.

És egy ilyen vegyület kapacitása egyenlő marad az egyik doboz kapacitásával. Mivel a kimeneti feszültség nagyobb, a terhelés névleges teljesítménye növekszik, és az energiafogyasztás gyorsabb lesz. Vagyis mindenkit egyszerre, egy elemként együtt bocsátanak ki.

Az elemek soros csatlakoztatása

Ezeket az akkumulátorokat sorozatban is töltik. A tápfeszültség pluszát a pluszhoz, a mínuszt a mínuszhoz kötjük. A normál töltéshez elengedhetetlen, hogy az összes bank paraméterei megegyezzenek, ugyanabból a tételből és egyenletesen mentesek legyenek.

Ellenkező esetben, ha kissé eltérően töltődnek ki, akkor töltéskor az egyik befejezi a töltést a többiek előtt, és elkezd tölteni. És ennek rossz vége lehet. Ugyanez figyelhető meg az elemek különböző kapacitásaival, amelyek szigorúan véve azonosak.

Az elemek soros csatlakoztatását kezdettől fogva megpróbálták, szinte egyidejűleg az elektrokémiai cellák feltalálásával. Alessandro Volta híres voltaoszlopát két fém - réz és cink - köréből hozta létre, amelyet savban áztatott ruhákkal mozgatott. A konstrukció sikeres találmánynak, praktikusnak bizonyult, sőt olyan feszültséget adott, amely elégséges volt az akkori merész kísérletekhez az áram tanulmányozása során - elérte a 120 V-ot -, és megbízható energiaforrássá vált.

Biztonsági technika

• használjon dielektromos kesztyűt;
• ne érintse puszta kézzel a csatlakozókat;
• az elemeket le kell választani a terhelésről;
• használjon szigetelt fogantyúval rendelkező szerszámokat;
• csatlakoztatás előtt ellenőrizze a kapcsokat és a csatlakozócsapokat;
• ne használjon különböző paraméterű és kopási fokú elemeket;
• vigyázzon a polaritással;
• használjon megfelelő vezetékeket a csatlakozáshoz;
• szigetelje a szerelvényt nedvességtől

FIGYELEM! A legfontosabb, hogy megvédje magát az áramütéstől.

Kapcsolási hibák és következményeik

A kapcsolási hibák feloszthatók a kapcsolat hibáira (vegyes plusz és mínusz), valamint az elemek és a csatlakozó vezetékek helytelen megválasztására.

Az elemek párhuzamos csatlakoztatása

A tápegységek párhuzamos csatlakoztatásával az összes pluszt az egyikhez kell csatlakoztatni, létrehozva az akkumulátor pozitív pólusát, az összes mínusz a másikkal, mínusz az akkumulátor.

Akkumulátor rész

Párhuzamos kapcsolat

Ilyen kapcsolat esetén a feszültségnek, amint látjuk, minden elemen azonosnak kell lennie. De mi ez? Ha az akkumulátorok eltérő feszültséggel rendelkeznek a csatlakoztatás előtt, akkor közvetlenül a csatlakoztatás után azonnal megkezdődik a "kiegyenlítés" folyamata. Az alacsonyabb feszültségű elemek nagyon intenzíven töltődni kezdenek, energiát merítve a magasabb feszültségűektől. És jó, ha a feszültségkülönbséget ugyanazok az elemek különböző mértékű kisülése magyarázza. De ha különböznek egymástól, eltérő feszültségértékekkel, akkor megkezdődik az újratöltés, az összes következő varázslattal: a feltöltött elem felmelegítésével, az elektrolit forralásával, az elektródák fémjének elvesztésével stb. Ezért, mielőtt az elemeket párhuzamos akkumulátorral kapcsolnák egymáshoz, meg kell mérni mindegyikük feszültségét voltmérővel, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a közelgő működés biztonságos.

Mint láthatjuk, mindkét módszer meglehetősen életképes - mind az akkumulátorok párhuzamos, mind soros csatlakoztatása. A mindennapi életben elegendő elemünk van a kütyüinkben vagy fényképezőgépeinkben: egy vagy két vagy négy elem. Úgy vannak összekötve, ahogyan azt a tervezés meghatározza, és nem is gondolunk arra, hogy ez párhuzamos vagy soros kapcsolat-e.

De amikor a technikai gyakorlatban azonnal nagy feszültséget kell biztosítani, és még hosszú ideig is, hatalmas akkumulátorterek épülnek a helyiségekben.

Például egy 220 V feszültségű rádiórelé kommunikációs állomás vészfeszültségellátásához abban az időszakban, amikor az áramkör bármilyen meghibásodását meg kell szüntetni, 3 órát vesz igénybe ... Nagyon sok elem van.

Hasonló cikkek:

• A 220 volt 380-ra történő átalakításának módjai
• A kábel feszültségveszteségének kiszámítása
• Megohmmérővel való munka: mire való és hogyan használható?

A fűtési hatékonyságot befolyásoló tényezők

A fűtési szerkezet hatékonysága számos tényezőtől függ:

1. A fűtési rendszer elemeinek elrendezése
   ... A helyiség fűtésének mértéke és egységessége e munka helyességétől és ennek megfelelően a ház vagy lakás fűtésére fordított pénzmennyiségtől függ.
2. Fűtőberendezések kiválasztása
   ... Mindent, ami a fűtési rendszer létrehozásához szükséges, a műszaki és pénzügyi mutatók szakszerűen végzett számításai alapján szerezzük be. Az a tény, hogy a fűtőtestek megfelelő csatlakoztatásának eldöntése és a megfelelő berendezés megválasztása hozzájárul a maximális hőátadás eléréséhez minimális üzemanyag-fogyasztással.