Pillerin seri ve paralel bağlantısı

Neden pilleri bağlamalısınız?

Kapasitör gibi bir pil enerji depolayabilir. Elektrik üreten kimyasal reaksiyonların geri döndürülemez olduğu basit bir galvanik pilin aksine, pil şarj edilebilir. Bunu yaparken iyonlar birbirinden ayrılır ve pilin iç kimyası bir yay gibi şarj edilir. Daha sonra, bu iyonlar, "yüklü" kimyasal işlem nedeniyle, fazladan elektronlarını elektrik devresine bağışlayacak ve kendileri de asidik elektrolitin nötrlüğüne geri dönmeye çalışacaklar.

Her şey yolunda, yalnızca pilden tam şarj olduktan sonra üretebileceği enerji miktarı toplam kütlesine bağlıdır. Ve ağırlık performansa bağlıdır - standartlar vardır ve piller bu standartlara göre yapılır. Elektrik tüketiminin benzer şekilde standartlaştırılması iyidir. Örneğin, motoru çalıştırmak için belirli miktarda elektrik harcayan bir arabanız olduğunda. Şey, diğer ihtiyaçları için - otoparktaki otomatiği beslemek, kilitleri hırsızlık önleyici cihazlarla çalıştırmak, vb. Akü standartları ve çeşitli araç türlerine güç sağlamak için tasarlanmıştır.

Ve sabit bir sabit voltajın gerekli olduğu diğer alanlarda, güç parametrelerine olan talep çok daha geniş ve daha çeşitlidir. Bu nedenle, aynı tip ve tamamen aynı pillere sahip olmak, bunları farklı kombinasyonlarda kullanmayı ve sırayla hepsini şarj etmenin sıradan olduğundan daha verimli şarj yöntemlerini düşünebilirsiniz.

Neden birden fazla pil bağlamalısınız?

Pillerin montajlar halinde birleştirilmesinin ana nedenleri şu şekilde özetlenebilir:

1. Sistem direncini artırarak omik kayıpları (veya güç aktarımı sırasında ısı kayıplarını) azaltın. Akım gücü ve direnci birbiriyle ters orantılıdır ve akım ne kadar zayıfsa kayıp o kadar düşük olur.
2. Daha yüksek voltaj aralıklarına sahip cihazları çalıştırmak için uygun bir pil monte edin.
3. Pil kapasitesini artırın.
4. Hem gücü hem de voltajı artırın.

Kısacası, belirli ihtiyaçlara uygun bir pil oluştururlar. Elinizdeki pilleri birleştirmek düzinelerce farklı pil satın almaktan daha kolay ve daha kullanışlıdır. Ve bazı durumlarda daha ucuzdur.

REFERANS. Bataryada biriken elektrik, kurucu unsurların enerjilerinden oluşur. Dolayısıyla seri, paralel ve kombine bağlantı ile aynı elemanların aynı miktarda kullanılması halinde aynı olacaktır.

Güç kaynaklarını bağlama

Yükler gibi, örneğin ampuller, piller hem paralel hem de seri olarak bağlanabilir.

Aynı zamanda, hemen şüphelenilebileceği gibi, bir şeyin özetlenmesi gerekir. Dirençler seri bağlandığında, dirençleri toplanır, üzerlerindeki akım azalır, ancak her biri boyunca aynı şekilde gider. Aynı şekilde, akım, pillerin seri bağlantısından aynı şekilde akacaktır. Ve daha fazlası olduğu için, akü çıkışlarındaki voltaj artacaktır. Sonuç olarak, sabit bir yük ile, bu yüke bağlı bir pilin kapasitesiyle aynı anda tüm pilin kapasitesini tüketecek olan daha büyük bir akım akacaktır.

Yüklerin paralel bağlanması, toplam akımda bir artışa neden olurken, dirençlerin her birindeki voltaj aynı olacaktır.Aynısı piller için de geçerlidir: Paralel bağlantıdaki voltaj tek bir kaynağınki ile aynı olacaktır ve akım hep birlikte daha fazlasını verebilir. Ya da yük olduğu gibi kalırsa, toplam kapasiteleri arttığı sürece ona akım sağlayabileceklerdir.

Şimdi, pilleri paralel ve seri olarak bağlamanın mümkün olduğunu belirledikten sonra, bunun nasıl çalıştığını daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

Cihazları bağlamanın yolları

Isıtma sistemlerinin tasarımı ve organizasyonu alanındaki uzmanlar, uygulama algoritması ve verimlilikte farklılık gösteren üç ana türü ayırt eder. Her birinin, belirli çalışma koşullarında ortaya çıkan kendi avantajları vardır. Bağlantı kuruluyor

Yanal

Radyatörün ana hatta bir taraftan bağlandığını varsayar. Bu durumda, bölmelerin veya panel yüzeyinin en eşit şekilde ısınmasını sağlamak için su girişi üstte, çıkış ise altta yer almaktadır. Kapsanmayan ısı değişim alanı yüzdesi% 10'dan fazla olmadığı için bu kurulum yönteminin etkili olduğu kabul edilir. Çoğu zaman, ısıtma pillerinin seri yan bağlantısı, merkezi bir ortak ağın tüketicileri olan çok katlı binaların dairelerinde gerçekleştirilir.

Genellikle, böyle bir şema, besleme ve dönüş hatlarını birbirine bağlayan daha küçük çaplı bir boru olan bir baypas ile desteklenir. Bu cihaz, cihazı sistemden kesen kapatma valfleri ile tamamlanmaktadır.

Diyagonal

Isıtıcının ısı değişim alanını maksimize etmenize olanak sağlar. Ortaya çıkan güç bir referanstır ve ürün pasaportunda belirtilmiştir. Bu bağlantı şemasını uygulamak için radyatör girişinin bir tarafa üstten, çıkışın diğer tarafa yerleştirilmesi gerekir. Bu nedenle, çalışma ortamının akışı tüm dahili kanallardan eşit olarak geçecektir.

Bu yöntem, birçok bölüme sahip piller için idealdir. Kalorifer radyatörlerinin seri bağlantısının sağladığı avantajları tam olarak anlamanızı sağlayan çapraz çemberdir.

Eksiklikleri arasında vurgulanmaya değer

1. yan bağlantılara kıyasla inşaat malzemeleri için artan maliyetler
2. duvardaki veya zemindeki iletişimi gizleyememe
3. kurulum işinin karmaşıklığı

Daha düşük

Cihazı sisteme entegre etmenin en estetik yolu, soğutucunun hem girişinin hem de çıkışının farklı yönlerden gövdenin alt kısmında yer almasıdır. Bu durumda, borular çoğunlukla döşeme ve beton şapın altına gizlenir. Bu bağlamda, böyle bir planın düzenlenmesi inşaat ve onarım aşamasında mümkündür.

Isıtma bataryaları alt bağlantıda seri bağlanırsa, sistem verimliliğinde% 15-20'ye kadar bir kayıp mümkündür. Bunun nedeni, suyun iç kollektörlerden cihaz gövdesinin üst kısmına yükselmesinin biraz sorunlu olmasıdır. Sonuç olarak, bazı alanlar yeterince ısınmaz.

Kimyasal bir güç kaynağı nasıl çalışır?

Kimyasal işlemlere dayalı gıda kaynakları birincil ve ikincildir. Birincil kaynaklar, onları kimyasal ve elektriksel olarak birbirine bağlayan katı elektrotlar ve elektrolitlerden oluşur - sıvı veya katı bileşikler. Tüm birimin reaksiyon kompleksi, içindeki kimyasal dengesizliğin deşarj olacağı ve belirli bir bileşen dengesine yol açacak şekilde hareket eder. Bu durumda yüklü parçacıklar şeklinde açığa çıkan enerji dışarı çıkar ve terminallerde bir elektrik voltajı oluşturur. Dışarıda yüklü parçacıkların çıkışı olmadığı sürece, elektrik alan kaynak içindeki kimyasal reaksiyonları yavaşlatır. Kaynağın terminallerini bir miktar elektrik yükü ile bağladığınızda, akım devreden geçecek ve kimyasal reaksiyonlar yenilenmiş bir güçle devam edecek ve yine terminallere elektrik gerilimi sağlayacaktır.Böylece, kaynaktaki voltaj değişmeden kalır, içinde kimyasal dengesizlik kaldığı sürece yavaş yavaş düşer. Bu, terminaller boyunca voltajdaki yavaş, kademeli bir düşüşle gözlemlenebilir.

Buna kimyasal bir elektrik kaynağının boşaltılması denir. Başlangıçta, böyle bir kompleksin iki farklı metal (bakır ve çinko) ve bir asitle reaksiyona girdiği bulundu. Bu durumda, boşaltma sürecinde metaller tahrip olur. Ancak daha sonra bu tür bileşenleri ve etkileşimlerini seçtiler, öyle ki, deşarj sonucunda terminallerdeki voltajı azalttıktan sonra, orada yapay olarak tutulursa, o zaman kaynaktan bir elektrik akımı geri akacak ve kimyasal reaksiyonlar tekrar tersine dönebilir. komplekste önceki dengesiz durumu yaratmak.

Bileşenlerin geri dönüşü olmayan bir şekilde tahrip edildiği birinci türdeki kaynaklara, bu tür işlemlerin keşfi Luigi Galvani'den sonra birincil veya galvanik hücreler denir. Harici bir voltajın etkisi altında, kimyasal reaksiyonların tüm mekanizmasını tersine çevirebilen ve yine kaynak içinde bir dengesiz duruma geri dönebilen ikinci tür kaynaklara, ikinci tür kaynaklar veya elektrik akümülatörleri denir. "Biriktirmek" kelimesinden - kalınlaştırmak, toplamak için. Ve az önce açıklanan ana özelliği şarj olarak adlandırılır.

Ancak pillerle işler o kadar basit değil.

Bu tür birkaç kimyasal mekanizma bulunmuştur. İçlerinde bulunan farklı maddelerle. Bu nedenle, birkaç tür pil vardır. Ve farklı davranırlar, şarj ederler ve boşalırlar. Ve bazı durumlarda, onlarla uğraşan insanlar tarafından çok iyi bilinen fenomenler ortaya çıkar.

Ve pratik olarak herkes onlarla ilgilenir. Otonom enerji kaynakları olarak piller, her yerde, çok çeşitli cihazlarda kullanılmaktadır. Küçük kol saatlerinden çeşitli boyutlardaki araçlara: arabalar, troleybüsler, dizel lokomotifler, motorlu gemiler.

Pil Tasarım Yönergeleri

• Seri ve paralel bağlandığında, tüm piller aynı tipte, yaşta ve aynı üreticiden olmalıdır. Seri olarak bağlandıklarında pillerin kapasitesi aynı olmalıdır; paralel olarak farklı kapasitelerde piller birbirine bağlanabilir.
• Seri olarak bağlandığında bir pil arızalanırsa, pildeki tüm piller değiştirilmelidir. Bir pil paralel bağlandığında arızalanırsa, çıkarılır ve kalanlar bitene kadar kullanılır. Piller daha sonra değiştirilir.

Erken eskimeyi önlemek için pilleri ısıtmayın. 20 ° C'nin üzerindeki her 6 ° C artış, hizmet ömrünü yarı yarıya azaltır. Pilleri iyi havalandırılan serin bir yere yerleştirin ve ısı oluşumunu teşvik etmek için aralarında bir hava boşluğu bırakın.

• Piller başka bir odaya takılıyken pil kapasitesini artırmayın. Farklı konumlarda bulunan piller, farklı ortam sıcaklıklarında çalışacak ve eşit şekilde boşalmayacak ve şarj olmayacaktır. Bu, sıcaklık farkını daha da artıracak ve erken yaşlanmaya ve pil arızasına neden olacaktır. Piller yüksek akımla şarj edilir veya boşaltılırsa, termal kaçak ve patlama meydana gelebilir.

  
  Şarj cihazını paralel bağlı pillerden oluşan bir pile bağlama.

• Akü şarj veya deşarj akımı uzun bir süre 12 V'ta 200 A (24 V'ta 100 A) ise, önemli miktarda ısı oluşur. Dağıtmak için cebri havalandırma kullanın.Bunu yapmak için, pil bölmesinin hava girişine yanmaz bir fan takın. Giriş fanı, piller tarafından üretilen hidrojenin tutuşma riskini azaltır. (Bazı standartlar, piller 2 kW'tan daha yüksek güç çıkışına sahip bir şarj cihazına bağlandığında, yani 12 voltta 167 amper veya 24 voltta 83 amper) cebri havalandırmayı gerektirir.
• Herhangi bir güçlü şarj cihazının voltaj regülatörü, piller ısıtıldığında şarj voltajını azaltan bir sıcaklık sensörüne sahip olmalıdır.
• Yüksek şarj ve deşarj akımlarına sahip büyük kapasiteli aküler, konut bölmelerine yalnızca havalandırması çıkarılan sızdırmaz kaplara yerleştirilir.

Pillerin bazı özellikleri

Klasik batarya, bir otomotiv kurşun sülfat bataryasıdır. Aküye seri bağlı akümülatörler şeklinde üretilir. Kullanımı ve şarj etme / boşaltma iyi bilinmektedir. İçlerindeki tehlikeli faktörler,% 25-30 konsantrasyona sahip aşındırıcı sülfürik asit ve kimyasal olarak bittikten sonra şarj işlemi devam ederken açığa çıkan gazlar - hidrojen ve oksijen -. Suyun ayrışmasından kaynaklanan bir gaz karışımı, tam olarak, hidrojenin oksijenin tam olarak iki katı olduğu, iyi bilinen patlayıcı gazdır. Böyle bir karışım her fırsatta patlar - bir kıvılcım, güçlü bir darbe.

Modern ekipman pilleri - cep telefonları, bilgisayarlar - minyatür bir tasarımda yapılır; bunları şarj etmek için çeşitli tasarımlarda şarj cihazları üretilir. Birçoğu, şarj işleminin sonunu izlemenize veya tüm öğeleri dengeli bir şekilde şarj etmenize, yani cihazdan zaten şarj edilmiş olanların bağlantısını kesmenize izin veren kontrol devreleri içerir.

Bu pillerin çoğu oldukça güvenlidir ve uygun olmayan şekilde boşaltma / şarj etme yalnızca onlara zarar verebilir ("hafıza etkisi").

Bu, metal Li - lityum bazlı piller dışında tümü için geçerlidir. Onlarla denememek daha iyidir, ancak yalnızca bunun için özel olarak tasarlanmış şarj cihazlarını şarj etmek ve onlarla yalnızca talimatlara göre çalışmak daha iyidir.

Nedeni, lityumun çok aktif olmasıdır. Sodyumdan daha aktif bir metal olan hidrojenden sonra periyodik tablodaki üçüncü elementtir.

Lityum iyon ve buna dayalı diğer pillerle çalışırken, lityum metal kademeli olarak elektrolitten düşebilir ve bir kez hücre içinde kısa devre yapabilir. Bundan, felakete yol açacak olan alev alabilir. ÖDEME YAPILAMAYACAKTIR. Su ile reaksiyona girdiğinde oksijensiz yanar. Bu durumda, büyük miktarda ısı açığa çıkar ve yanmaya başka maddeler eklenir.

Lityum iyon pilli cep telefonlarında bilinen yangın vakaları vardır.

Bununla birlikte, mühendislik düşüncesi ileriye doğru ilerliyor ve lityuma dayalı yeni şarj edilebilir hücreler yaratıyor: lityum-polimer, lityum-nanotel. Dezavantajların üstesinden gelmeye çalışıyorum. Ve piller kadar iyidirler. Ama ... günahtan uzak, aşağıda açıklanan bu basit eylemleri onlarla yapmamak daha iyidir.

Pilleri ısıtmak için bir bağlantı şeması seçme

Kalorifer kazanı tipi seçimi tamamlandığında, evdeki kalorifer bataryalarının bağlantı şeması belirlenir. Tek borulu veya iki borulu olabilir.
Radyatörlerin bağlantısı üç yoldan biriyle yapılır:

• alt;
• yanal;
• diyagonal.

Isıtma bataryasının nasıl bağlanacağına karar verirken, tek yönlü bir boru tesisatı planlandıysa, bir cihazdaki bölüm sayısı yerçekimsel ısıtma ağları için 12'yi ve bir sirkülasyon pompası ile donatılmış sistemler için 24'ü geçmemelidir.

Daha fazla sayıda bölümün kurulması gerekirse, ısıtma radyatörlerine çok yönlü bir boru tesisatı kullanmanız gerekir. Isıtma cihazlarını kurarken, çaplarına ve pürüzlülük katsayılarına bağlı olan düz boru ve dönüş borusunun verimi unutulmamalıdır.

Etkili ısı transferi, pillerin en uygun şekilde yerleştirilmesi koşuluyla veya daha doğrusu, cihazların duvarlara, döşemeye, pencereye ve pencere pervazına göre montaj mesafesini gözlemleyerek elde edilebilir.
Kurulum talimatları ve bir ısıtma radyatörünün doğru şekilde nasıl bağlanacağı aşağıdaki standartları sağlar:

• cihaz yerden 10-12 santimetre uzaklıkta olmalıdır;
• pencere pervazına 8-10 santimetreden daha yakın kurulmamalıdır;
• arka panel duvardan 2 santimetreden daha yakın yerleştirilmemelidir;
• Pilleri takarken, hem manuel hem de otomatik modlarda ısıtma derecelerinin düzenlenmesini sağlamak gerekir. Bunun için özel termostatlar satın alınır (daha ayrıntılı olarak: "Isıtma radyatörleri için kontrol vanaları, vana montajı");
• Radyatörün onarımı veya değiştirilmesi amacıyla vanalar, vanalar ve manuel musluklar sağlanmalıdır. Ürünü ısıtma sisteminden ayırmanıza izin verecekler;
• Mayevsky musluklarını fotoğraftaki gibi cihazlara koymanız gerekiyor. Onların yardımıyla sistemde hapsolmuş hava kaldırılır.

Kaynakların seri bağlantısı

Bu iyi bilinen bir hücre pilidir, "teneke kutular". Sürekli olarak - bu, birincinin artı değerinin ortaya çıktığı anlamına gelir - tüm pilin pozitif bir terminali olacak ve eksi ikincinin artı değerine bağlanacaktır. İkincinin eksi üçüncü artı ile birlikte. Ve böylece sonuna kadar. Sondan bir önceki eksi artıya bağlanır ve eksi çıkarılır - pilin ikinci terminali.

Piller seri olarak bağlandığında, tüm hücrelerin voltajı eklenir ve çıkışta - pilin artı ve eksi terminalleri - voltajların toplamı elde edilir.

Örneğin, her şarjlı bankasında yaklaşık 2.14 volt olan bir araba aküsü, altı kutudan toplam 12.84 volt verir. Bu tür 12 kutu (dizel motorlar için pil) 24 volt verecektir.

Ve böyle bir bileşiğin kapasitesi, bir kutunun kapasitesine eşit kalır. Çıkış voltajı yükseldikçe, yükün nominal gücü artacak ve güç tüketimi daha hızlı olacaktır. Yani, herkes bir anda tek bir unsur olarak boşalacaktır.

Pillerin seri bağlantısı

Bu piller ayrıca seri olarak şarj edilir. Besleme voltajının artısı artıya, eksi eksiye bağlanır. Normal şarj için, tüm bankaların parametrelerde aynı, aynı partiden olması ve aynı anda eşit şekilde boşaltılması gerekir.

Aksi takdirde, biraz farklı deşarj olurlarsa, şarj olurken biri diğerlerinden önce şarj etmeyi bitirecek ve yeniden şarj etmeye başlayacaktır. Ve bu onun için kötü bitebilir. Aynı şey, kesinlikle aynı olan unsurların farklı kapasitelerinde de gözlemlenecektir.

Pillerin seri bağlantısı en başından beri elektrokimyasal hücrelerin icadıyla hemen hemen aynı anda denendi. Alessandro Volta ünlü volta sütununu asitle ıslatılmış bezlerle taşıdığı bakır ve çinko gibi iki metal çemberinden yarattı. Yapının pratik, başarılı bir buluş olduğu ortaya çıktı ve hatta elektrik çalışmasında o zamanki cesur deneyler için oldukça yeterli olan bir voltaj verdi - 120 V'a ulaştı - ve güvenilir bir enerji kaynağı haline geldi.

Güvenlik mühendisliği

• dielektrik eldivenler kullanın;
• terminallere çıplak elle dokunmayın;
• pillerin yüklerle bağlantısı kesilmelidir;
• yalıtılmış kulplu aletler kullanın;
• bağlamadan önce terminalleri ve bağlantı pimlerini kontrol edin;
• farklı parametrelere ve aşınma derecesine sahip piller kullanmayın;
• kutuplara dikkat edin;
• bağlantı için uygun kablolar kullanın;
• düzeneği nemden yalıtın

DİKKAT! Önemli olan, kendinizi elektrik çarpmasından korumaktır.

Hataları ve sonuçlarını değiştirme

Anahtarlama hataları, bağlantının kendi hatalarına (artı ve eksi karışık) ve yanlış pil seçimi ve bağlantı kablolarına bölünebilir.

Pillerin paralel bağlantısı

Güç kaynaklarının paralel bir şekilde bağlanmasıyla, tüm artılar birine bağlanmalı, pilin pozitif bir kutbu oluşturmalı, tüm eksiler diğerine eksi bir pil oluşturmalıdır.

Pil parçası

Paralel bağlantı

Böyle bir bağlantıyla, gördüğümüz gibi voltaj tüm elemanlarda aynı olmalıdır. Ama bu ne? Aküler bağlantıdan önce farklı voltajlara sahipse, bağlantıdan hemen sonra, "eşitleme" işlemi hemen başlayacaktır. Daha düşük gerilime sahip bu elemanlar çok yoğun bir şekilde yeniden şarj olmaya başlayacak ve daha yüksek gerilimli olanlardan enerji çekecektir. Ve gerilimlerdeki fark, aynı elemanların farklı deşarj dereceleriyle açıklanıyorsa iyidir. Fakat eğer farklılarsa, farklı voltaj değerlerine sahiplerse, ardından gelen tüm cazibelerle bir yeniden şarj başlayacaktır: yüklü elemanın ısınması, elektrolitin kaynaması, elektrotların metalinin kaybı vb. Bu nedenle, elemanları paralel bir bataryada birbirine bağlamadan önce, gelecekteki işlemin güvenli olduğundan emin olmak için her birinin üzerindeki voltajı bir voltmetre ile ölçmek gerekir.

Gördüğümüz gibi, her iki yöntem de oldukça uygulanabilir - pillerin hem paralel hem de seri bağlantısı. Günlük yaşamda, cihazlarımızda veya kameralarımızda bulunan bu unsurlardan yeterince var: bir pil veya iki veya dört. Tasarım tarafından tanımlandığı şekilde bağlanırlar ve bunun paralel mi yoksa seri bağlantı mı olduğunu düşünmüyoruz bile.

Ancak teknik uygulamada derhal büyük bir voltaj sağlamak gerektiğinde ve uzun bir süre için bile, binaya devasa akümülatör alanları inşa edilir.

Örneğin, güç devresindeki herhangi bir arızanın giderilmesi gereken süre boyunca 220 volt voltajlı bir radyo röle iletişim istasyonunun acil güç beslemesi için 3 saat sürer ... Çok fazla pil var.

Benzer makaleler:

• 220 volt 380'e dönüştürme yöntemleri
• Kablodaki voltaj kayıplarının hesaplanması
• Bir megohmmetre ile çalışmak: ne için ve nasıl kullanılır?

Isıtma verimini etkileyen faktörler

Isıtma yapısının verimliliği birkaç faktöre bağlıdır:

1. Isıtma sistemi elemanlarının yerleşimi
   ... Odayı ısıtmanın derecesi ve tekdüzeliği ve buna bağlı olarak bir evi veya daireyi ısıtmak için harcanan para miktarı bu işin doğruluğuna bağlıdır.
2. Isıtma ekipmanı seçimi
   ... Bir ısıtma sistemi oluşturmak için gereken her şey, teknik ve finansal göstergelerin profesyonelce gerçekleştirilen bir hesaplaması temelinde elde edilir. Gerçek şu ki, ısıtma radyatörlerinin nasıl doğru şekilde bağlanacağına dair karar ve uygun ekipmanın seçimi, minimum yakıt tüketimi ile maksimum ısı transferinin elde edilmesine katkıda bulunur.