Как промывать алюминиевые батареи: Чем промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире

Содержание

Чем промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире

Здесь вы узнаете чем промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире: необходимость в процедуре, можно ли почистить батареи лимонной кислотой, а также гидродинамическая, импульсная и гидравлическая очистка.

Из чего бы ни были сделаны трубы и батареи отопления, они периодически нуждаются в очистке.

Это вызвано качеством теплоносителя, который оставляет после себя частички взвесей и мусора, имеющих тенденцию оседать на стенках радиаторов, постепенно сужая их внутреннее пространство.

Промывка алюминиевых радиаторов отопления должна проводиться раз в 5 лет, чтобы продлить эксплуатационный срок конструкций.

Необходимость в процедуре

Существует ряд признаков, указывающих на то, что радиаторы нуждаются в чистке:

При неравномерном разогреве, например до половины они горячие, а вторая их часть холодная.
Когда радиатору требуется больше времени на разогрев, чем ранее.
Промывка алюминиевого радиатора необходима, когда заметно больше стали энергозатраты для его полноценной работы.

Это основные симптомы того, что требуется промывка алюминиевого радиатора отопления. В квартире с централизованным типом обогрева это необходимость, тогда как в автономных системах такая проблема, как загрязнение встречается реже. Это связано с тем, что у первой протяженность труб значительно длиннее и теплоноситель проходит его, собирая по пути весь мусор, а во вторую можно налить отфильтрованную воду, что вовсе лишит батареи загрязнения.

Чаще всего внутри радиатора можно «найти»:

осадок в виде оксида железа, который составляет от 15 до 30% отложений;
самый большой объем занимают оксиды кальция и магния – до 65%;
оксидам цинка и меди принадлежат 2-6%;
реже всего встречается трехвалентный оксид серы – до 4%.

Промывка радиаторов должна осуществляться с периодичностью 3-5 лет при центральном отоплении и 5-7 лет – при автономном обогреве, но профилактика загрязнения проводится ежегодно.

Это связано с тем, что всего лишь 1 мм отложений снижает эффективность работы конструкции до 15%, что, в свою очередь, влечет за собой увеличение расходов при ее эксплуатации.

На сегодняшний день существует 3 способа промывки отопительных систем:

Химическим путем.
Гидравлическим способом.
Импульсным.

Все они имеют свои достоинства и недостатки, поэтому стоит ознакомиться с каждым, прежде чем выбирать, как промыть алюминиевый радиатор отопления.

Чем промыть алюминиевый радиатор?

Применение химических средств

Алюминий крайне «капризный» металл. Выбирая, чем и как промыть алюминиевые батареи отопления, нужно ориентироваться исключительно на то средство, состав которого повлияет на отложения, не затронув самих стенок.

Химическая промывка хороша тем, что не требует демонтажа батарей и проводить ее можно даже в разгар отопительного сезона.

В ее основе 2 этапа работ:

Растворение накипи.
Промывка и удаление их из системы.

К недостаткам данного типа очистки относится повышенная токсичность химических средств. При ее проведении нужно использовать защитные меры и быть очень осторожными. Так же требуется внимание при разведении химического состава, если он продается в виде концентрата. Неправильная пропорция может разрушить алюминий вместе с накипью.

Наиболее популярным является концентрат Master Boiler Power, который подходит для всех видов труб и радиаторов. Так же можно воспользоваться «народными» средствами, например, уксусом, молочной сывороткой или каустической содой.

Гидродинамическая промывка

Это один из самых трудоемких способов очистки отопительной системы. В его основе ударная струя воды, под напором которой накипь отслаивается от стенок радиатора.

Последовательность проведения работ:

Из магистрали полностью сливается носитель.
Определяются участки, которые подлежат промывке.
Часть трубы удаляется, а на ее месте подсоединяется шланг со специальной насадкой, конец которого вводится в магистраль.
Вода под действием насоса под большим давлением подается в радиатор, сметая на своем пути накипь и весь мусор.

После того, как очистка закончится, систему следует наполнить водой и прогнать ее несколько раз для удаления отбитой от стен радиатора накипи.

Гидравлическая промывка

Эту работу можно проводить в отопительный сезон, так как потребуется всего лишь прогон воды по системе:

Перед началом работ к сливному крану подсоединяется шланг, второй конец которого выводится в сливную систему канализации.
Открывается кран со стороны подпитки и слой грязи уходит под потоком поступающей воды.
Очистку можно считать завершенной после того, как через систему польется чистая вода.

Этот способ применяется при регулярной промывке батарей. В том случае, если система долго не очищалась и загрязнения достаточно сильные, она не поможет.

Импульсная промывка

Если ставится вопрос, как почистить алюминиевый радиатор отопления с минимальным риском для него, то ответ однозначный – при помощи импульсной промывки.

Это достаточно «молодой» и прогрессивный метод, гарантирующий алюминиевым стенкам обогревателей безопасность, но для его проведения требуются специальные устройства, поэтому без вызова специалистов не обойтись.

В основе метода кратковременное импульсное воздействие на воду, во время которого образуется ударная волна, которая движется по системе под давлением 12 атмосфер. Это позволяет удалить накипь любой толщины без повреждения стен радиатора при условии, что он выдерживает подобные гидроудары.

Данный метод эффективен, если:

Диаметр труб не превышает 4 дюймов.
Даже удаленные на 60 м от устройства, создающего импульсное воздействие, радиаторы эффективно очищаются от накипи.
Импульсы не влияют на целостность фитингов и узлов магистрали.

Этот способ промывки увеличивает КПД радиатора до 25%, что, практически, возвращает конструкции параметры, соответствующие изделию, только что вышедшему с конвейера завода.

Очистка батарей в квартире

Часто потребители задаются вопросом, как промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире своими руками. Сделать это несложно, но только после окончания отопительного сезона.

Это связано с этапами проведения работ:

Из тепловой магистрали сливается весь носитель.
Радиаторы демонтируются.
Если батареи очень засорены, то придется разбирать их на отдельные секции, в обратном случае достаточно промыть их химическим средством, заполнив им внутреннее пространство и продержав его внутри в течение часа.
Промыть радиатор проточной водой под напором для выведения накипи и остатков химии, после чего его можно возвращать на место.

Подобная процедура требует осторожного обращения с алюминиевым радиатором, чтобы не нанести механических повреждений его наружным стенкам, для чего ванная застилается плотной ветошью.

Как правило, алюминий хорошо реагирует на воздействие кислот и негативно на щелочи, поэтому при вопросе, можно ли промыть алюминиевый радиатор лимонной кислотой, ответ будет положительным. Единственное, что следует учесть, это количество вещества для эффективности очистки и время нахождения раствора в системе. Как правило, готовые средства более эффективны, так как уже разведены до нужной консистенции с указанием длительности процесса.

Промывка алюминиевых радиаторов – это обязательное условие эффективности и долговечности их работы. Выбор, как это сделать, остается за потребителем, но чтобы не навредить системе, лучше доверить столь деликатную работу профессионалам.

Чистота – залог надежности оборудования! Как промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире?

Отопительная система нередко выходит из строя вследствие ее засорения различными частицами и из-за отложения налета на внутренней поверхности радиатора.

Профилактическую промывку батарей следует осуществлять минимум один раз в год, а генеральную очистку раз в 5–7 лет либо при необходимости. Регулярная промывка обеспечит долговечность оборудования и эффективность их работы.

Первые признаки необходимости промывки батарей

Системы отопления в частных домах, как правило, загрязняются гораздо реже, чем радиаторы в многоквартирных домах. В отопительную систему желательно запускать воду, прошедшую очистку при помощи фильтров, благодаря чему обеспечивается высокая эффективность обогрева в течение всего отопительного сезона.

Основные признаки необходимости прочистки радиаторов из алюминия:

Рост энергозатрат для нормального функционирования батарей и системы в целом.
Частичное нагревание. Горячий верх и холодный низ сигнализируют о существенном засоре.
При запуске системы батарея гораздо медленнее нагревается чем аналогичное оборудование в других помещениях.

Как и чем промыть алюминиевые радиаторы

В зависимости от предполагаемой степени загрязнения батарей и особенностей строения отопительной системы следует подобрать вариант, который оптимально подойдет для бережной и качественной очистки.

При помощи химических материалов

Алюминий — довольно нежный металл, который требует подбора специальных средств для очистки. Химсредства должны отлично справляться с удалением отложений, не причиняя при этом вреда алюминиевому радиатору.

Важно! При обработке батарей следует соблюдать меры предосторожности и избегать попадания химического средства на кожу и слизистые.

Если для очистки используется концентрат, то его следует разбавить в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Гидродинамическая чистка

Промывка осуществляется путем обработки системы тонкой струей воды, которая подается специальным оборудованием под высоким давлением.

Это довольно трудоемкий способ, требующий использования дополнительных приборов.

Вода, попадая в трубы, смывает все на своем пути, благодаря чему даже большое количество грязи и известковых отложений легко убирается. После того как накипь была сбита, осуществляется прогонка воды в батарее для очищения ее от мусора. Когда из радиатора начнёт вытекать чистая вода промывка будет считаться качественной.

Гидравлическая

Гидравлический метод включает в себя прогон теплоносителя внутри изделия в течение нескольких циклов. Слой грязи должен смыться под воздействием потока воды. Промывка считается успешной после того, как из батареи польется чистая вода. Этот способ не требует снятия радиатора и прекрасно подойдет для профилактических ежегодных работ. Гидравлическая промывка не оказывает на оборудование дополнительного давления, что предупреждает появление дефектов на секциях.

Импульсная

Оптимальным способом для очистки алюминиевых радиаторов станет импульсный метод.

Фото 1. Схема подключения оборудования для импульсной очистки батареи при помощи пневматического пистолета Тайфун.

Ударная волна, которая создается вследствие импульсного воздействия, эффективно и бережно очищает оборудование на расстоянии до 50 метров при помощи искусственного создания давления до 12 атмосфер. Такую промывку проводят исключительно профессиональными инструментами в соответствии с европейскими стандартами и свойствами засоренной батареи.

Как безопасно почистить радиаторы отопления в квартире

В квартире для промывки зачастую требуется сливать воду со всей отопительной системы. Самый простой способ очистки от грязи — гидравлический.

В случае, когда радиатор сильно загрязнен, без демонтажа оборудования не обойтись. После того, как батарея будет снята, можно приступать к промывке.

Определённые способы подразумевают использование специальных устройств, которыми обладают только специалисты. Алюминиевые батареи хорошо реагируют на кислоты, что позволит произвести очистку при помощи натуральных средств.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, когда и как следует прочищать разные виды радиаторов отопления.

Своевременная прочистка — залог надежности отопительной системы

Несмотря на внешнюю прочность отопительных приборов, отсутствие профилактических работ может привести к серьезным поломкам и аварийному состоянию системы. Если нет уверенности в качестве и результативности работ при самостоятельном их выполнении, следует обратиться к сертифицированным мастерам. Специалисты произведут все необходимые манипуляции в соответствии с принятыми стандартами качества и обеспечат работоспособность приборов в течение всего периода эксплуатации.

Чем промыть алюминиевый радиатор отопления

Как промыть алюминиевый радиатор отопления: способы, химический, гидродинамический и пневмоимпульсный

: 3 859

Установив в своем доме радиатор из алюминия, вы должны помнить, что такая батарея требует ежегодного обслуживания. Возникает вопрос: «Как промыть алюминиевый радиатор отопления?» Алюминий — это металл, который очень хорошо вступает в соединения с другими химическими элементами. При таких реакциях на стенках радиатора, с внутренней стороны, образуются отложения.

Последствия отложений

Это чревато тем, что даже самый маленький по степени нарост способен снижать мощность батареи, а, следовательно, увеличивать расходы на поддержание тепла в доме. Даже при минимальном уменьшении диаметра, возрастает давление в отопительной системе, что может привести к гидроудару в отоплении, и, как следствие, будет необходим ремонт или замена батарей.

Отложения внутри системы

Способы промывки

Для того чтобы выбрать способ промывки:

нужно руководствоваться тем, сколько по времени не производились такие работы;
во-вторых, все зависит от количества отложений на внутренней трубе радиатора отопления.

Как правило, на стенках оседают оксиды меди, серы, железа, кальция и магния. Промывать нужно любую систему отопления, независимо от ее технических характеристик. По рекомендациям специалистов систему отопления необходимо промывать раз в год, после окончания отопительного сезона. Так все-таки, как промыть алюминиевый радиатор отопления? Существует несколько способов, рассмотрим их.

Слив воды

Первый способ позволяет самостоятельно произвести промывку отопления.

Необходимо отсоединить батарею от системы отопления, и при помощи обычных шлангов осторожно заливать и сливать воду. Выполнять промывку нужно в ванной, если процесс происходит в помещении. Процедура нужно сказать очень кропотливая и трудоемкая. Эффективность достаточно мала, но при этом не подразумевает дополнительных затрат.

Химический

Второй способ промывки алюминиевого радиатора – это химический.

Состоит он в том, что в радиатор заливают специальный химический состав, который хорошо растворяет все отложения внутри алюминиевого обогревателя.

Такой процесс лучше выполнять при помощи специалистов, так как химический состав раствора вы не сможете подобрать самостоятельно. Если у вас это получится, то развести нужную консистенцию на глаз довольно трудно. Это чревато порчей элементов батареи.

Конечно, такой способ промывки приводит к дополнительным денежным вливаниям, но вы сможете обезопасить себя от форс-мажорных обстоятельств.

Вливание химического вещества

Химическая промывка производится при помощи ряда специального оборудования. Так как речь идет о химическом составе, следовательно, выполнять такие работы своими руками очень опасно. Вы можете просто не удалить раствор полностью после промывки. Когда начнется отопительный, сезон химикат начнет испаряться из системы, что приведет к отравлению. Многие компании держат в секрете состав и пропорции таких растворов.

Гидродинамический

Третий способ промывки алюминиевых радиаторов – гидродинамический.

Заключается он в том, что под большим давление подают поток воды. Это происходит при помощи специальных шлангов и насадок.

Вода, имея нужный напор, действует на отложения внутри алюминиевого радиатора и начинает их разбивать и вымывать из полости батарей. Гидромеханический способ очистки можно произвести только при помощи специалистов.

Такое оборудование стоит очень дорого, конечно и цена таких работ больше, чем при первом и втором способе. Зато многие компании, занимающиеся такими работами, отдают большее предпочтение этому способу.

Пневмогидроимпульсивный

Четвертый способ очистки алюминиевых радиаторов- пневмогидроимпульсивный.

Этот способ промывки заключается в том, что в систему заливают специальные реагенты. При этом вся система заполняется жидкостью. Затем под воздействием электрических импульсов происходят периодические колебания, которые и способствуют тому, что отложения постепенно удаляются от стенок. Все они вымываются вместе с реагентом после промывки.

Пневмогидроимпульсивный способ

Только специалист поможет выбрать способ, правильно подобрать реагент, который он будет использовать при работе.

Конечно, промывка системы отопления требует дополнительных финансовых затрат, но при этом стоит задуматься о том, что вовремя проведенные работы позволят избежать непредвиденного ремонта радиатора и конечно снизят затраты в отопительный сезон.

Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

Источник: http://sdelatotoplenie.ru/promyvka-alyuminievogo-radiatora.html

Полезный совет о том, чем промыть радиатор отопления

Особенно если это чугунные радиаторы, которые сегодня установлены в большинстве квартир. И неважно в этом случае, централизованное у вас отопление или индивидуальное, ведь коррозия действует без разбора.

Сегодня существует много способов, как промыть радиатор отопления, однако стоит разобраться немного с симптомами, которые показывают, что ваша система требует промывки.

Очистка радиаторов

Когда надо чистить радиаторы отопления

Что же делать, если температура в квартире, ниже установленных норм, а представители коммунальных служб утверждают, что тепло подаётся ими в полном объёме. Вероятнее всего, что так оно и есть, просто в вашей квартире забились радиаторы – проблема, с которой приходится встречаться довольно часто.

О том, что ваши радиаторы требуют промывки, говорят следующие факторы:

пробуя стояк отопления, вы вдруг обнаруживаете, что его температура гораздо выше, чем температура радиаторов отопления;
в одной комнате радиаторы работают с максимальной отдачей, а в другой они еле тёплые или совсем не греют;
в квартире ваших соседей по стояку тепло, а вы не перестаёте жаловаться на качество отопления в вашей квартире;
радиатор отопления в верхней его части слегка тёплый, а низ его холодный;
секции радиаторов прогреваются не одинаково.

Если хотя бы один из этих симптомов обнаружен, то необходимо приступать к «лечению» ваших радиаторов.

Это можно сделать разными способами, но делать это необходимо, так как платить за отопление всё равно придётся. А за что платить, зададите вы себе вполне логичный вопрос. Таким образом, не откладывая в долгий ящик, проблему надо решать. Если вы ещё не знаете, как промыть радиатор отопления, то рекомендуем пообщаться со специалистами, или внимательно прочитать эту инструкцию.

Пневмоимпульсная очистка радиатора

Какие существуют способы промывки радиатора отопления

Несколько легче тем, кто проживает в частных домах или квартирах, оборудованных системами автономного отопления. В этом случае вы не зависите от прихотей коммунальщиков, да и соседей упрашивать не придётся. Достаточно лишь вашего желания.

Какие же способы промывки радиаторов отопления существуют:

Централизованная промывка стояков, которая применяется в условиях многоквартирных домов. Такие меры являются очень эффективными, так как в этом случае используется прогрессивная методика гидропневматической промывки. Она заключается в том, что в стояк системы отопления под высоким давлением подаётся смесь, состоящая из сжатого воздуха и воды. При этом смесь подаётся специальными компрессорами с определённой периодичностью. В результате поступающих импульсов в воде образуются пузырьки воздуха, которые способствуют отслоению налётов на внутренней части радиатора. Данный метод является очень эффективным, однако для этого нужны определённые вложения.
Индивидуальная чистка радиаторов отопления, которую можно производить различными способами. Такая чистка связана с полным демонтажем приборов отопления, что иногда вызывает некоторые сложности. К тому же это часто долгий и кропотливый процесс, однако финансовые затраты при этом минимальные.

Существует несколько способов, которые позволяют промыть радиаторы самостоятельно. В большей степени это касается чугунных радиаторов отопления, однако, можно таким же образом почистить чугунные и даже алюминиевые радиаторы отопления.

Рассмотрим самый популярный способ, доступный каждому, кто умеет держать в руках газовый ключ.

Основная технология и последовательность промывки радиаторов отопления

Если вы решили промыть радиатор отопления самостоятельно, то для этого понадобится нехитрый набор инструментов, необходимых для демонтажа и установки радиатора, ветошь и чугунная ванна. Если у вас установлена акриловая или чугунная ванна, но есть возможность сделать это на улице, вам несказанно повезло. В случае с чугунной ванной всё делается в следующей последовательности:

снимаем радиатор отопления – к сожалению, это вынужденная мера;
выстилаем дно ванной ненужными тряпками, чтобы обезопасить эмаль от повреждения, также для безопасности, но уже системы канализации, устанавливаем сетку на слив, что оградит канализацию от попадания в неё вымытых твёрдых частиц;
разбираем смеситель, сняв с него лейку, ведь для этой процедуры нам нужен сконцентрированный напор воды;
начинаем промывку радиатора. Для достижения лучшего эффекта его необходимо периодически проворачивать.

Об этом скажет чистая вода, которая будет с них вытекать. Что касается промывки на улице, то для этого вам надо протянуть шланг с водой и делать всё в той же последовательности.

Естественно, после промывки внутренней поверхности, необходимо почистить радиатор снаружи, придав ему эстетичный внешний вид.

Очень хороших результатов можно добиться с использованием для промывки радиаторов специальных устройств. В этом случае не требуется демонтаж радиаторов. Однако у данного способа есть существенный недостаток – высокая стоимость оборудования, которое, учитывая не частые работы по промывке радиатора, покупать нецелесообразно. Такие устройства используют часто коммунальные службы или строительные компании, которым приходится сталкиваться с подобной проблемой довольно часто.

Промывка радиаторов при помощи специального оборудования – видео

Примерно через час постучите по радиатору деревянным молотком, слейте воду и проделайте подобную процедуру ещё несколько раз, до полной очистки.

Также для этого можно жидкость для промывки автомобильных радиаторов и молочную сыворотку, но такие способы используются значительно реже.

Источник: http://79w.ru/otoplenie/batarie-radiatory/poleznyj-sovet-o-tom-chem-promyt-radiator-otopleniya

Промывка радиаторов отопления

18.01.2018 1486

Одна из причин снижения эффективности сантехнических приборов этой категории – загрязнение полостей. В радиаторах постепенно откладывается накипь, мельчайшие частички, наносимые из труб или образующиеся внутри в результате химической реакции при непосредственном контакте металла с теплоносителем. Чтобы в сезон не возникало проблем с микроклиматом в квартире, частном доме, батареи отопления периодически нужно чистить.

Снижение теплоотдачи. Собственник вынужден переводить котельную установку на повышенный режим, чтобы добиться приемлемого микроклимата в комнате; существенно увеличивается расход эн/ресурса.
Неравномерность прогрева секций и всей батареи: какая-то ее часть (сбоку, внизу) холоднее.
Повышение инерционности системы. Это связано с тем, что радиатор стал медленнее выходить на режим.
Между отопительным прибором и подходящей трубой значительная разница температур.
Котел начинает «сбоить», появляются нехарактерные шумы, часто останавливается. Такое может происходить, если насос работает на пределе возможностей или не справляется с задачей обеспечить равномерную циркуляцию теплоносителя. Одна из причин – уменьшение Dy на одном из участков схемы (в радиаторе).
Появление регулярных гидравлических ударов – признак, что какая-то батарея загрязнена.

При выборке приемлемого способа учитываются: тип батареи, условия и срок ее эксплуатации, собственные возможности.

Гидродинамическая технология

Такой способ промывки рекомендуется практиковать в первую очередь при обслуживании чугунных радиаторов. Сплав отличается пористой структурой, и иные методики малоэффективны. Их реализация позволяет лишь частично ликвидировать загрязнения, но о полной очистке (значит, восстановлении Dy) речи нет.

Для промывки используется насадка, вводимая в радиатор поочередно через все патрубки после снятия заглушек. Подаваемая под большим давлением горячая вода вымывает любые отложения с обрабатываемого участка. Несмотря на высокую стоимость данного способа очистки батареи, он является самым действенным.

Пневмогидравлическая промывка

Очистка по такой методике целесообразна при незначительном засорении радиатора. Ее несложно выполнить самостоятельно. В зависимости от габаритов батареи промывка организуется на территории около дома или в ванной комнате; предварительно из отопительного прибора нужно слить всю грязь.

Остатки отложений, ржавчины вымываются струей воды из шланга (садового или от душевой насадки). Как только из радиатора пойдет чистая жидкость, работу можно считать выполненной. Оптимальное решение, если в доме установлены любые батареи, кроме чугунных изделий.

Полости стальных, алюминиевых, биметаллических приборов гладкие, и проблем с их очисткой по данной технологии не возникнет.

Для ускорения процесса промывки радиаторов желательно использовать вспомогательные устройства, повышающие напор (насос, водяной пневмопистолет).

Химическая технология

К такому способу желательно прибегать при устранении засоров в относительно старых радиаторах, то есть эксплуатируемых долгое время. Даже на изначально гладких стенках постепенно появляются царапины от переносимых по системе мельчайших фракций.

В результате на этих участках накапливаются отложения, которые полностью вымыть даже мощным напором воды не получится. Вводимые в нее химикаты или использование агрессивных жидкостей позволяет размягчить слой грязи на внутренних стенках радиатора.

После этого в результате многократной промывки он легко удаляется.

Для предотвращения потопа в месте установки прибора запорные вентили на подходящих трубах перекрываются. При их отсутствии придется воду из системы полностью сливать.
Полость ванны накрывается любым материалом, исключающим появление царапин на внешнем покрытии сантехники; сверху – полиэтиленовая пленка. Чтобы исключить попадание ржавчины и грязи в сток, на сливное отверстие накладывается элемент фильтрации. Например, кусок металлической сетки с мелкими ячейками.
Радиатор демонтируется, и из него сливается вся жидкость; заранее готовится соответствующая емкость (глубокий таз, ведро).
Внешний осмотр. Чтобы не заниматься бесполезной работой, батарею следует подвергнуть тщательной диагностике. Особое внимание стороне, обращенной к стене комнаты. Если обнаружены неустранимые дефекты (сильное ржавление металла, наметившиеся трещины в чугуне), то смысл промывки утрачивается – только замена на новый отопительный прибор.
Удаление заглушек. Радиатор придется промывать со всех сторон, а потому он готовится заранее.
Установка прибора в ванной. Желательно что-нибудь подложить (деревянные дощечки или подобное). В этом случае положение батареи легко менять (поворачивать), не нарушая защитное покрытие на эмали сантехники.
Очистка полости радиатора. Чтобы добиться качества, нужно проводить в несколько этапов:

Промывка струей горячей (теплой) воды. Шланг поочередно вставляются в каждый патрубок, и процедура повторяется. Одновременно следует слегка постукивать по корпусу батареи; большинство прилипших к стенкам частичек отвалится.
Устанавливаются нижние заглушки, и внутрь заливается уксус или раствор эссенции (70%) из расчета, чтобы он растекся по всему радиатору. Иначе появятся участки внизу прибора, на которых останется неразмягченная накипь.
После часовой выдержки радиатор несколько раз встряхивается, и жидкость вместе с отложениями сливается.
Повторная, тщательная промывка полости чистой водой.

Для поддержания эффективности отопительных радиаторов их промывку нужно делать с интервалом 2 года. В первую очередь касается многоквартирных домов – в батареи из магистрали грязь, песок, ржавчина наносится постоянно.
Очистка алюминиевых радиаторов имеет свою специфику. Если батареи не относятся к категории «анодированные», то нужно учитывать чувствительность металла к агрессивным компонентам. По методике промывки следует проконсультироваться с профессионалом.
Удаление отложений из радиаторов полностью проблему эффективного отопления не решает. Трубы системы также нуждаются в периодической очистке. Об этом забывать не стоит!

Источник: https://alfatep.ru/article/radiatory_otopleniya/promyvka_radiatora/

Чем промыть радиатор. Очистка чугунных, биметаллических и алюминиевых изделий. Подготовка теплоносителя в автономных системах

Рано или поздно, отопительные батареи в жилых помещениях загрязняются. В результате, существенно снижается их энергоэффективность, а в особо запущенных случаях ухудшается их внешний вид. В итоге приходится искать ответ на вопрос как промыть радиатор отопления в квартире или загородном доме с использованием доступных средств.

Инструкция очистки металлических батарей зависит от многих факторов, среди которых, тип отопительной системы, тип производственных материалов, которые были применены при изготовлении, конфигурация, габариты и т.д. Только после того как вы определились со всеми перечисленными факторами, можно правильно подобрать чистящее средство и методику его применения.

Отложения на внутренней поверхности радиатора

В этой статье мы расскажем о тех методах промывки внутреннего объема батарей отопления, которые можно применить для удаления отложений различной сложности. Более того, методы, о которых будет рассказано в статье, могут быть реализованы своими руками с минимальными тратами денег.

Продувка в многоквартирных домах – насколько это эффективно

Продувка системы портативным компрессором

В многоквартирных домах, где отопление централизованное, вопрос очистки системы от донных отложений решается посредством продувки.

Ежегодно, до начала отопительного сезона, коммунальные службы выполняют продувку системы сжатым воздухом. В некоторых случаях, вместо сжатого воздуха компрессором под максимально допустимым краткосрочным давлением закачивают воду.

В процессе продувки донные отложения с батарей и труб поднимаются и вымываются наружу. Кроме того, в процессе таких работ можно узнать насколько прочны соединения труб и радиаторов по квартире.

Насколько эффективна продувка и можно ли ею обойтись, не прибегая к использованию других средств?

Нужно понимать, что продувка изначально рассчитана на очистку от донных отложений из систем с чугунными батареями. Сегодня же владельцы квартир повсеместно отказываются от чугуна в пользу компактных и энергоэфективных биметаллических и алюминиевых конструкций.

Более того, поднимая донные отложения, продувка неспособна очистить те загрязнения, которые откладываются непосредственно на внутренних поверхностях. И наконец, с вопросом как промыть забитые соты радиатора изнутри сталкиваются не только владельцы квартир, но и жители загородных домов, оборудованных автономными системами обогрева.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод. Продувка в многоквартирных домах небесполезна, но помимо этого, время от времени, необходимо чистить батареи более тщательно, применяя, специально разработанные для этого средства.

Очистка чугунных изделий

Радиатор, требующий тщательной очистки

Перед тем как промыть чугунный радиатор отопления, необходимо подготовить место вне дома, где можно будет выполнить запланированные работы. Кроме того, необходимо договориться с помощниками, которые помогут демонтировать радиатор весом в 40-50 кг, перенести его с места на место, а затем вновь установить в исходное положение.

Важно: Запланированные работы проводятся до или по окончании отопительного сезона, когда вода из системы слита.

Отложения, вымытые из чугунной батареи

Инструкция проведения очистных работ следующая:

Газовым ключом выкручиваем нижнюю заглушку, чтобы дать стечь воде. Поэтому сразу же запасаемся ковшиком, который поместится под батарею и ведром, в которое будем переливать воду по мере наполнения ковшика.После того как вода стекла, батарею откручиваем от труб, аккуратно снимаем с держателей и выносим во двор.
Вкручиваем заглушки, так чтобы открытыми остались только верхние отверстия.
Заливаем в радиатор раствор кальцированной соды и горячей воды. Пропорции раствора можно узнать на упаковке соды.Заливать раствор удобно через воронку. Количество раствора зависит от количества секций. В среднем на заполнение одной чугунной секции уходит около 2 литров жидкости.Оставляем батарею, заполненную чистящим раствором примерно на 1-2 часа.
По прошествии двух часов берём в руки прорезиненную киянку и вполсилы простукиваем каждую секцию. Далее трясем батарею, чтобы раствор пришел в движение.
После этого откручиваем одну из нижних заглушек и сливаем весь раствор. Уже на этом этапе вы заметите, что вместо первоначально чистого раствора, потечёт коричневая жижа, состоящая из жидкости и отбитых со стенок отложений.
Далее, на место снятой заглушки герметично присоединяем шланг, другой конец которого присоединяем к водопроводному крану. Включаем воду и ждем, пока она потечёт из верхних отверстий. После того как вода будет вытекать чистой, промывку можно считать законченной.

Помимо внутренней промывки, батарею можно почистить снаружи

Совет: Работы по очистке батарей внутри целесообразно совмещать с очисткой поверхности снаружи .
Тем более, что для снятия старой краски до металла в продаже представлен широкий ассортимент смывок, гелей и других аналогичных химических средств.

Очистка биметаллических конструкций

Каустическая сода — оптимальное средство для приготовления промывочных растворов

Промывка биметаллических отопительных приборов мало чем отличается от промывки чугунных аналогов. Единственное существенное отличие заключается в том, что биметаллические конструкции намного медленнее накапливают отложения.

Как и в предыдущей инструкции, можно использовать раствор кальцированной соды и горячей воды. Тем не менее, рассмотрим особенности применения других средств, которые наверняка есть в каждом домашнем хозяйстве.

Совет: Учитывая то, что биметаллические конструкции на порядок легче чугуна, промывку можно выполнить в ванной или в душевой комнате.

Из промывочных средств, цена которых невысока, можно применить:

средства для удаления засоров в трубах типа «Крот»;
средства для очистки автомобильных радиаторов;
молочную сыворотку;
70% уксусную эссенцию.

Помимо перечисленных средств, во многих хозяйственных магазинах можно приобрести реагенты, специально разработанные для промывки отопительных систем.

Инструкция промывки биметаллических радиаторов следующая:

На начальном этапе заливаем чистую воду, трясем батарею и сливаем содержимое.
Далее заливаем химические реагенты или ранее перечисленные средства.
Реагенты сливаем через час и промываем отопительный прибор горячей водой.

Важно: Промывать внутреннее пространство необходимо особенно тщательно, так как оставшиеся реагенты могут привести к постепенному окислению металла.

Очистка алюминиевых конструкций

Добавление реагентов в промывочный раствор

Теперь рассмотрим, как промыть алюминиевый радиатор отопления. Очистка алюминиевых батарей осуществляется не столько для удаления засора, сколько для профилактики загрязнений. Дело в том, что алюминий — это цветной металл, который окисляется меньше чугуна и стали.

В итоге, профилактические работы можно проводить не чаще, чем раз в 2-3 года. Впрочем, многое зависит от качества теплоносителя, циркулирующего в системе.

Как правило, отложения на стенках алюминиевых радиаторов образуются из-за того, что в теплоносителе повышено содержание магния, солей натрия, кальция, железа и ряда других неорганических веществ. Такая ситуация характерна для централизованной отопительной системы, тогда как в автономных системах в качестве теплоносителя применяется обычная водопроводная вода.

Проще всего предупредить такие отложения можно следующим образом — промыть радиатор лимонной кислотой и очистить внутренний объём чистой теплой водой.

В продаже есть немало реагентов и чистящих средств, изготовленных на основе тех или иных реагентов. Применять эти средства для очистки алюминиевых конструкций можно с особой осторожностью, чтобы не спровоцировать разрушительные окислительные процессы. Поэтому, перед тем как приобрести то или иное средство, убедитесь в том, что оно не станет причиной окисления алюминиевой поверхности.

Подготовка теплоносителя в автономных системах

На фото фильтр грубой очистки

Проблему проще предупредить, чем устранить, именно поэтому уделяем внимание подготовке теплоносителя.

Таблица содержания химэлементов в водопроводной воде

Прежде всего, нужно обеспечить грубую очистку воды, поступающей в систему. Для этого в современных котлах устанавливаются специальные фильтры. Если фильтра нет, его необходимо приобрести и установить на входе в систему.

Помимо установки фильтра, время от времени используем реагенты. Химические реагенты заливаем в систему, и они циркулируют по ней, устраняя накипь с внутренних поверхностей труб и радиаторов отопления.

Вывод

Теперь, когда мы знаем, как очистить радиаторы, можно сделать отопительную систему в доме более эффективной. Больше полезных сведений по теме вы найдёте, посмотрев видео в этой статье.

Источник: https://otoplenie-gid.ru/elementy/radiatori/610-chem-promyt-radiator

Промывка биметаллических радиаторов отопления: все просто

С годами отопительные системы неизбежно теряют свою эффективность, что существенно отражается на качестве обогрева помещения. Причина проста и банальна – подобным образом батарея сигнализирует о ее загрязнении. Многие не задумываются о причинах такого поведения и способах решения проблемы. Вернуть тепло в дом поможет промывка биметаллических радиаторов отопления.

Внутренние поверхности труб и радиаторов подвергаются химическому воздействию циркулирующей горячей воды, что в результате влечет появление накипи. Кроме того, металлическая поверхность при длительной эксплуатации постепенно покрывается ржавчиной. В итоге в трубах находится загрязненная жидкость с элементами ржавчины и накипи – именно это и снижает теплоотдачу и качество отопления в целом.

Основные признаки необходимости промывки теплообменников

Неравномерное прогревание радиатора – в норме каждый участок батареи имеет одинаковую на ощупь температуру, а при загрязнении выявляются области с более холодной или горячей поверхностью. Чаще всего разница заметна при сравнении верхней и нижней частей радиатора;
Более длительный период разогрева отопительной системы, чем обычно;
Радиатор холодный, но подведенные к нему трубы горячие;
Заметно возрос расход энергоносителей.

Промыть батарею можно своими силами

Самостоятельная промывка системы отопления одинакова как для чугунных, так и для биметаллических радиаторов. Последние имеют ряд преимуществ, в том числе более гладкую внутреннюю поверхность, благодаря чему они гораздо легче промываются и дольше накапливают грязь.

Особо следует подчеркнуть, что промывка может проводиться только после окончания отопительного сезона. Первым делом понадобится слить всю жидкость из системы, а затем выполнить демонтаж батареи. Нужно иметь в виду, что промывка биметаллических радиаторов отопления наиболее удобно осуществляется в ванной. На дно ванны нужно постелить плотную ткань для защиты ее эмали, а отверстие слива закрыть специальной сеточкой для предупреждения попадания крупных частиц грязи в канализацию.

Для очищения потребуются химические вещества и средства бытовой химии. Наибольшую популярность завоевали:

Раствор каустической соды;
70% уксусная эссенция;
Молочная сыворотка.

Кроме того, вполне пригодными считаются жидкость для очищения радиатора автомашины и средства очищения труб канализации. Однако специалисты рекомендуют использовать только специальные реагенты для промывки систем отопления.

Первая заливка производится без химии – следует залить воду и потрясти радиатор, после чего вылить содержимое. Далее в ход идут химические растворы, которые после заполнения радиатора должны оставаться в нем не менее часа.

По истечении этого времени, батарею требуется тщательно потрясти или постучать деревянным молотком по ней. Данная процедура необходима, чтобы со стенок радиатора отпали остатки загрязнений и ржавчины.

Только после этого батарею промывают до получения чистой воды – теперь теплые батареи гарантированы.

Промывка теплообменников в частном доме

Для частных домов борьба за чистые трубы представляет особую проблему, поскольку вода из водоема или колодца, минуя системы водоочистки, подается сразу в систему отопления. При этом целесообразно осуществить промывку всей отопительной системы, а не только радиатора. Задача требует навыка и опыта, поскольку ошибка грозит потопом. Из системы спускается воздух, перекрывается паропроводная линия, вода с реагентами пускается по отопительным трубам, пока не польется визуально чистая вода.

Промывка биметаллических радиаторов отопления должна повторяться 1-3 раза за год в зависимости от качества воды, подающейся в трубы.

Источник: https://www.bwt.ru/useful-info/promyvka-bimetallicheskikh-radiatorov-otopleniya-vse-prosto/

Как промыть и отремонтировать алюминиевый радиатор отопления — способы промывки

Промывка алюминиевых радиаторов отопления необходима для того чтобы удалить известковые отложения на внутренних стенках прибора или для того чтобы предотвратить их образование. Подобные отложения чаще всего образуются из-за того, что в воде содержатся такие вещества, как магний, кальций, различные соли, железо, натрий и другие элементы неорганического происхождения. Разберемся, как промыть алюминиевый радиатор отопления.

Промывка алюминиевого радиатора отопления

Способы промывки
Промывка батарей отопления химическими веществами

Промывка батарей отопления химическими веществами

Сегодня существует несколько методов для хорошей и эффективной промывки отопительных радиаторов и других компонентов отопительной системы. Наиболее распространенный метод – это использование химических средств, которые содержат в своем составе различные щелочи и кислоты.

Такой способ промывки хорош тем, что для его применения нет необходимости в том, чтобы разбирать отопительную систему. Такой способ можно использовать в любое время, даже в период отопительного сезона, а не только тогда, когда требуется такая операция, как отремонтировать алюминиевый радиатор отопления. Благодаря химическому раствору из системы удаляется почти вся накипь. Сначала химический состав растворяет отложения, а потом они вымываются из системы.

Устройство для проведения химической чистки радиаторов отопления

Многие производители не раскрывают секрет того, в каких пропорциях содержатся различные элементы в составе средства.

Химическая промывка – это не только недорогой, но еще и эффективный способ очистки системы отопления.

Однако есть у такого способа и несколько недостатков. Первый недостаток заключается в том, что такой раствор несколько токсичный. Также необходимо соблюдать осторожность, если используется промывка в виде концентрата. Неправильная пропорция может нанести вред и компонентам системы отопления.

Еще один метод промывки отопительных радиаторов из алюминия – это гидродинамический способ. Его особенность состоит в том, что накипь удаляется посредством тонкой струи воды, которая подается под определенным давлением. Вода подается посредством специальных насадок.

Источник: https://otoplenie-doma.org/kak-promyt-alyuminievyj-radiator-otopleniya.html

Чем промыть алюминиевый радиатор отопления в квартире

Из чего бы ни были сделаны трубы и батареи отопления, они периодически нуждаются в очистке.

Это вызвано качеством теплоносителя, который оставляет после себя частички взвесей и мусора, имеющих тенденцию оседать на стенках радиаторов, постепенно сужая их внутреннее пространство.

Необходимость в процедуре

Существует ряд признаков, указывающих на то, что радиаторы нуждаются в чистке:

При неравномерном разогреве, например до половины они горячие, а вторая их часть холодная.
Когда радиатору требуется больше времени на разогрев, чем ранее.
Промывка алюминиевого радиатора необходима, когда заметно больше стали энергозатраты для его полноценной работы.

Чаще всего внутри радиатора можно «найти»:

осадок в виде оксида железа, который составляет от 15 до 30% отложений;
самый большой объем занимают оксиды кальция и магния – до 65%;
оксидам цинка и меди принадлежат 2-6%;
реже всего встречается трехвалентный оксид серы – до 4%.

На сегодняшний день существует 3 способа промывки отопительных систем:

Химическим путем.
Гидравлическим способом.
Импульсным.

Применение химических средств

В ее основе 2 этапа работ:

Растворение накипи.
Промывка и удаление их из системы.

Гидродинамическая промывка

Последовательность проведения работ:

Из магистрали полностью сливается носитель.
Определяются участки, которые подлежат промывке.
Часть трубы удаляется, а на ее месте подсоединяется шланг со специальной насадкой, конец которого вводится в магистраль.
Вода под действием насоса под большим давлением подается в радиатор, сметая на своем пути накипь и весь мусор.

Гидравлическая промывка

Эту работу можно проводить в отопительный сезон, так как потребуется всего лишь прогон воды по системе:

Перед началом работ к сливному крану подсоединяется шланг, второй конец которого выводится в сливную систему канализации.
Открывается кран со стороны подпитки и слой грязи уходит под потоком поступающей воды.
Очистку можно считать завершенной после того, как через систему польется чистая вода.

Импульсная промывка

Данный метод эффективен, если:

Диаметр труб не превышает 4 дюймов.
Даже удаленные на 60 м от устройства, создающего импульсное воздействие, радиаторы эффективно очищаются от накипи.
Импульсы не влияют на целостность фитингов и узлов магистрали.

Очистка батарей в квартире

Это связано с этапами проведения работ:

Из тепловой магистрали сливается весь носитель.
Радиаторы демонтируются.
Если батареи очень засорены, то придется разбирать их на отдельные секции, в обратном случае достаточно промыть их химическим средством, заполнив им внутреннее пространство и продержав его внутри в течение часа.
Промыть радиатор проточной водой под напором для выведения накипи и остатков химии, после чего его можно возвращать на место.

Источник: http://netholodu.com/elementy-otopleniya/radiatory/alyuminievye/kak-i-chem-promyt.html

Как промыть чугунные и алюминиевые батареи в домашних условиях

С годами системы отопления в домах и квартирах становятся менее эффективными, а это, соответственно, сказывается и на качестве обогрева. Одной из самых распространенных причин низкой производительности, является загрязнение радиаторов. В связи с этим, каждые 10-15 лет нужно производить промывку батарей. Если вы будете осуществлять должный уход за устройством, оно прослужит вам долгие годы.

Забитый чугунный радиатор отопления

Когда нужно промывать?

Некоторые признаки указывают на необходимость осуществления промывки батарей. Поэтому не стоит их игнорировать, а как можно скорее начните чистку своих радиаторов.

Итак, промывку нужно осуществлять если:

Температура одного радиатора ниже, чем у другого. Если одна из батарей холоднее других, то это означает только одно: каналы, по которым перемещается теплоноситель — загрязнены.
Показатели температуры батареи ниже, чем температура стояка.Такое явление также свидетельствует о том, что в работе устройства произошли неполадки.
Квартира прогревается плохо, в то время как у соседей никаких проблем нет. Это означает, что проблемы не с системой отопления, а с радиаторами. Поэтому как можно скорее произведите их чистку.
Нижняя часть радиатора не греется. Чаще всего это связано с засорением каналов.

Причины загрязнений

В централизованных системах отопления за состоянием и качеством теплоносителя осуществляется очень слабый контроль. В воде, циркулирующей по сети, содержится большое количество инородных примесей. Трубы на некоторых участках старые, и, как следствие, с коррозией. Под напором горячей воды частицы ржавчины откалываются от поверхности труб, попадают в радиаторы и оседают на их стенках.

Ржавчина и примеси постепенно забивают каналы, объём теплоносителя, двигающегося по ним, сокращается и, соответственно, помещение прогревается с меньшей эффективностью.

Сегодня на рынке отопительного оборудования можно найти радиаторы из самых разных материалов: сталь, биметалл, чугун, алюминий и т.д.

Стальные батареи самые дешевые, но в тоже время достаточно эффективные. Чугун — традиционный материал, использовавшийся еще в давние времена. Станет отличным элементом в ретро стиле.

Способ прочистки и материал, из которого изготовлен радиатор, между собой не связаны. Однако для промывки биметаллических батарей рекомендуется использовать состав на основе химических компонентов.

Как промыть чугунные радиаторы отопления

Радиатор чугун имеет долгий срок эксплуатации, но с течением времени может забиваться. Это в свою очередь сказывается на работе и качестве отопления конструкции.

Образование грязи происходит, в основном, из-за процессов коррозии как следствие слива воды летом либо её плохого качества. При сильном засорении батарей из чугуна температура их значительно снижается, даже если трубы прогреваются достаточно сильно.

Поэтому после, примерно, двадцатилетнего использования отопительных конструкций стоит с целью профилактики провести чистку и промывку.

Чистка чугунных батарей отопления и промывка вполне осуществима вручную. Однако стоит помнить о немалом весе таких конструкций, поэтому хорошо, если у вас будет помощник.

Если ваша система подключена к централизованному отоплению, то стоит убедиться в том, что жидкость неожиданно не начнёт циркулировать.

Чтобы очистить радиатор отопления чугунный часто применяют соду кальцинированную, которую растворяют в горячей воде. Чтобы жидкость не вытекала из батареи, на концах конструкции прикручиваются заглушки. Нужно потрясти и оставить её в таком виде на час-полтора. После этого деревянным молотком постучать по всему периметру батареи. Это делается для того, чтобы отслоившийся налёт отсоединился от стенок изнутри.

Затем необходимо снять одну из заглушек и прикрепить на её место подключённый к водопроводу резиновый шланг. С другой стороны тоже снять заглушку и на полную включить водопроводный кран. Кран обеспечит мощный поток воды, который вымоет всю ржавчину изнутри. Если вы будете использовать компрессор, это повысит эффективность работы.

Безусловно, вы можете заметить соду кальцинированную молочной сывороткой. Она также отлично поможет очистить батарею.

Можете применить средство для мытья радиатора для автомобилей. Только помните в таком случае про дозировку вещества. Нужно учитывать площадь радиатора отопления чугунного, прочитайте инструкцию. Изначально в батарею заливают чистящее средство, а потом добавляют воду. В данном случае выдерживать вещество стоит часа два. Через каждые десять минут стоит потрясывать секции. После выдержки нужно тщательно промыть конструкцию напором горячей воды указанным выше способом.

Можно поступить хитро и установить перед отверстием входа радиатора отвод с заглушкой с наружными магнитами. Это даст возможность задерживать частички ржавчины, которые попадали бы в конструкцию вместе с водой. Проходящий по трубам мусор притягивается магнитами и накапливается в одном месте. Время от времени можно просто снимать заглушку и чистить её от накоплений.

Прочистка при помощи специальной аппаратуры

Для того, чтобы прочистить чугунные батареи, не снимая их с места, предназначены специальные аппараты:

Пневмопистолет «Тайфун».
Прибор для электрогидроимпульсного воздействия ЗЕВС-24.
Аппарат для очистки Крот-Мини.

Пневмопистолет «Тайфун»

Это оборудование отличается небольшим размером и удобством в использовании. Применяется для точечного воздействия на загрязнения в водопроводных трубах диаметром не более 150 мм. Процесс удаления заключается в следующем: гидравлический таран удаляет затвердевшие отложения со стенок труб ударной волной, скорость которой 1,5 км/ч. Благодаря такому оборудованию вы сможете напрочь избавиться от загрязнений, которые не удалось удалить при гидравлической промывке.

Установка ЗЕВС-24

Этот прибор отличается компактностью и высокими показателями мощности, благодаря которым можно избавиться от затвердевших отложений. Принцип его функционирования основан на электрогидроимпульсном воздействии на твердые загрязнения в трубах диаметром от 7 до 150 мм. Прибор образует электрический заряд, который в свою очередь создает ударную волну и мощные гидродинамические потоки, которые удаляют накипь, грязь и отложения.

Аппарат Крот-Мини

Прочистная машина GENERAL PIPE Крот-Мини

Этот прибор применяется для прочистки труб, диаметр которых составляет 20-150 мм. Аппарат небольшого размера, его мощность достаточно высокая, стоит он недорого. Крот-Мини предназначен для широкого круга потребителей: от домовладельцев до служб жилищно-коммунального хозяйства, гостиниц, автозаправок, промышленных предприятий.

Подводя итог стоит отметить, что не стоит пренебрегать промывкой радиаторов отопления. Ведь от своевременного ухода будет зависеть срок их эксплуатации и комфорт в вашем доме.

Источник: https://teplofan.ru/obogrevateli/radiatory/kak-promyt

Как промыть батарею отопления — инструкция

Эффективность любой, даже очень качественной отопительной системы в процессе эксплуатации постепенно снижается. Это значит, что при одинаковых исходных условиях в помещение попадает намного меньше тепла, то есть оно хуже обогревается. Зачастую причиной такого явления становится засорение радиаторов.

Высокая температура теплоносителя, циркулирующего по отопительному контуру, а также низкое качество воды, приводит к образованию накипи, которая оседает на стенках радиаторов. Металл, из которого сделаны батареи, со временем начинает ржаветь. Мелкие частицы ржавчины и накипи смешиваются с циркулирующей водой и засоряют систему, снижая ее теплоотдачу.

Далее в материале мы расскажем, как промыть батарею отопления, чтобы повысить ее эффективность, используя для этого подручные средства и простые методы работы.

В каких случаях может понадобиться промывка радиаторов

Можно назвать несколько основных условий, при которых необходима промывка батарей:

Неравномерный прогрев радиатора. При этом с одной стороны прибор нагревается сильнее, чем с другой.
Для полноценного нагрева батареи требуется больше времени, чем раньше.
Радиаторы отопления не нагреваются, несмотря на то, что подходящие к ним трубы – горячие.
Повысился расход топлива для обогрева дома.

В большинстве случаев в современных домах устанавливают либо чугунные, либо биметаллические радиаторы. Последние отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками, поскольку обладают гладкой поверхностью и засоряются намного медленнее.

В целом методика очистки батарей не зависит от материала их изготовления. Однако решая, как промыть биметаллические батареи, стоит остановиться все же на химическом способе, а не на механическом.

Промываем батареи своими руками

Приступать к промывке алюминиевого радиатора можно только по окончании отопительного сезона, когда вся вода из системы будет удалена. После этого можно снять батарею и приступать к очистке. Перед тем как промыть алюминиевые радиаторы отопления или любые другие, нужно приобрести специальные средства бытовой химии и приготовить специальный раствор из уксусной кислоты, каустической соды и молочной сыворотки.

В условиях квартиры выполнять такую грязную работу как очистка батарей, можно только в ванной. Но чтобы ее не повредить, желательно подтереть под радиатор старые плотные тряпки. Перед тем как промыть алюминиевую батарею, не забудьте положить специальную сетку на сливное отверстие. Она содержит все крупные частицы грязи и мешает их проникновению в канализацию.

При работе с чугунными батареями, в первую очередь, нужно снять с них заглушки. После этого в отверстие заливают горячую воду без каких-либо добавок. Радиатор следует слегка потрясти, чтобы поднять со дна осадок, а затем слить грязную воду.

Во второй раз помимо воды внутрь радиатора заливают химические средства. Необходимо знать, чем промыть чугунные батареи лучше всего. Например, уксусная эссенция в концентрации 70 % используется из расчета один флакон на один радиатор.

В данном случае отверстия нужно закрыть заглушками и оставить раствор внутри батарей, по меньшей мере, на час

Через 60 минут, используя деревянный молоток, необходимо простучать радиатор по всей поверхности или тщательно его потрясти. Такие манипуляции помогут отслоить ржавчину и накипь от внутренних стенок радиатора.

Далее раствор с химическими средствами выливают из радиатора и снова заливают чистую воду. Чтобы чугунные или алюминиевые батареи отопления промыть как можно лучше, заливать чистую воду нужно будет несколько раз. Это не только поможет более качественно удалить засор, но и вымоет остатки уксусной кислоты, которая может постепенно разъедать стенки и способствовать образованию ржавчины.

Как вариант, для промывки радиаторов можно использовать средство «Крот». Хотя он и предназначен для прочистки засоренных канализационных труб, с удалением засора из радиаторов он тоже справится.

Иногда после промывки батарей в системе образуются воздушные пробки. Единственный выход из этой ситуации – продуть батарею. Однако если вы никогда этим не занимались, лучше пригласить специалиста, чтобы не усугубить ситуацию.

Очистка радиаторов в частном доме

В силу ряда объективных причин отопительные системы в частных домах засоряются намного чаще. При этом прочистка требуется не только отопительным радиаторам, но и всей системе в целом.

Особенность индивидуального отопления в частных домах состоит в том, что в качестве теплоносителя используется неочищенная, колодезная или водопроводная вода, которая содержит большое количество солей и прочих примесей.

Именно эти примеси со временем образуют накипь и вместе с ржавчиной существенно быстрее засоряют систему отопления. В этом плане централизованное отопление многоэтажных домов выгодно отличается тем, что в систему подается очищенная вода.

Работы по промывке чугунных или любых других радиаторов в частном доме нужно проводить в летнее время. Перед тем как промыть батареи в частном доме, следует открутить все вентили, чтобы выпустить воздух из системы. Если вы никогда не занимались промывкой радиаторов и не уверены, что сможете с этим справиться, лучше пригласить специалиста. Он качественно и в полной мере проведет все работы по очистке системы отопления, не повредив при этом оборудование и интерьер в доме.

Стоит отметить, что сливать воду из отопительного котла, перед тем как промыть батарею в домашних условиях, не следует. Паропровод на время промывки радиаторов должен быть перекрыт. Теперь можно приступать непосредственно к промывке системы. В отопительный контур начинают подачу воды, продолжая до тех пор, пока на выходе из системы она не будет абсолютно чистой. При этом качественно очищаются как трубы, так и радиаторы.

Чтобы промыть радиатор дома как можно лучше, в воду, подаваемую в систему, можно добавить специальные химические вещества. В частности, используют уксусную эссенцию, кальцинированную соду, молочную сыворотку и прочие компоненты. Подойдут также средства бытовой химии, например «Крот» или специальное вещество для чистки автомобильных радиаторов.

Обратите внимание, что при использовании химических реактивов в процессе очистки отопительной системы важно качественно вымыть их остатки, чтобы они не провоцировали разрушение внутренней поверхности трубы радиаторов. Желательно использовать для этого горячую воду, поэтому можно включить котел. В условиях частного дома промывку отопительной системы и радиаторов желательно проводить не реже двух раз в год.

Источник: https://teplospec.com/radiatory-batarei/kak-promyt-batareyu-otopleniya-instruktsiya.html

Чем промыть алюминиевый радиатор печки автомобиля

26 июля 2018

Если через несколько лет эксплуатации отопитель вашего автомобиля стал греть заметно хуже, дело, скорее всего, в уменьшении пропускной способности радиатора печки. В этом случае его нужно промыть. Однако при выполнении этой операции на алюминиевом теплообменнике следует быть осторожным, поскольку не все средства одинаково безопасны для алюминия.

Виновата ли я?

В том, что печка греет уже не так эффективно, могут быть и другие причины, кроме вышеназванной. Со временем засоряются соты теплообменника, салонный фильтр. Если последний еще доступен для обслуживания, то прочистка внешней поверхности радиатора — целая эпопея, поскольку для этого требуется разобрать почти всю переднюю панель.

Поэтому следует убедиться в том, что причина именно в отложениях внутри радиатора печки. Наиболее простой метод проверки основан на следующем. У нового аппарата вся поверхность греет с одинаковой интенсивностью. Когда трубки начинают зарастать грязью и шламом, температура по ходу движения теплоносителя уменьшается, подобно тому, как у человека с забитыми холестерином кровеносными сосудами мерзнут ноги.

Для проверки заведем двигатель и дадим ему прогреться до рабочей температуры. Затем откроем все четыре диффузора на передней поверхности торпедо и включим на максимум работу печки. Ладонью сравним температуру воздуха, выходящего из разных каналов отопителя. Неплохо воспользоваться прибором для измерения температуры — пирометром. Если со стороны подводящего бачка воздух заметно теплее, наши подозрения подтверждаются, и радиатор подлежит промывке.

Немного теории

Процесс мойки изделий из алюминия и его сплавов не так прост. Средства, обычно применяемые для мойки медных радиаторов, для алюминия представляют опасность. Вот чем оборачивается экономия автопроизводителей, повсеместно заменяющих медь алюминием. Поэтому следует грамотно подходить к выбору промывочных средств и жидкостей.

Дело в том, что алюминий, как активный металл, реагирует не только со всеми щелочами, многими кислотами, но даже с водой. Благодаря окисной пленке на поверхности металла он проявляет коррозионную устойчивость в нейтральной среде (pH=7). Моющие средства с кислотным характером воздействия (pH9,5), например — поташ, сода, каустическая сода, агрессивны по отношению к алюминию.

Иногда утверждают, что медные радиаторы следует промывать щелочными растворами, а вот алюминиевые — кислотными, поскольку алюминий, дескать, кислот не боится. В подтверждение приводят тот факт, что азотную и серную кислоты перевозят в алюминиевых цистернах. И это действительно так.

Но дело в том, что активность кислот по отношению к алюминию зависит от их концентрации. Так, 98% серная кислота мало активна к этому материалу, так же как и азотная. Более того, они даже способствуют образованию защитной окисной пленки на его поверхности.

А вот в разбавленных растворах кислот серебристый металл коррозионно нестоек.

Основная сложность выбора промывки

При работе двигателя в системе охлаждения (СО) двигателя внутреннего сгорания (ДВС) происходят различные физические процессы. Из охлаждающей жидкости (ОЖ) выпадают осадки в виде солей, продуктов коррозии деталей, окисления антифриза, а также жир и грязь. Эти составляющие растворяются кислотами или щелочами:

а) Продукты коррозии и накипь. Наиболее эффективно растворяются кислотами.

б) Жировые образования, продукты распада присадок антифриза, масла. Нейтрализуются с помощью щелочей.

Поскольку при взаимодействии кислоты со щелочью происходит реакция нейтрализации, объединить в одном средстве эти составляющие невозможно. То есть — одни отложения удаляются только кислотой, а другие — щелочью. Отсюда вывод: или удалять только те загрязнения, которые преобладают в конкретном случае, или использовать поочередно оба средства.

Определить характер загрязнений можно только при сливе из системы старой ОЖ. Например, что более характерно для отработки: жирная маслянистая субстанция или взвесь накипи и ржавчины. На сегодня все известные средства могут удалять только один вид загрязнения.

Кроме того, кислотные промывки, используемые с нарушением концентрации и технологии процесса, могут оказать негативное воздействие на компоненты СО.

Вредные советы

Если забить в поисковике интернета строчку — «чем промыть алюминиевый радиатор печки автомобиля», на вас обрушится вал оптимистических советов. При этом, наряду с действительно адекватными предложениями, много провокационных рекомендаций на тему — как быстрее «угробить» этот узел.

При этом некоторые рекомендуемые средства (лимонная кислота, пищевой уксус) еще можно в крайнем случае использовать, соблюдая разумную пропорцию. Так, раствор лимонной кислоты делают из расчета 200 – 250 г порошка на 10 литров, столовый уксус разводят в количестве 500 мл на ведро воды.

Напоминаем: концентрация уксусной кислоты составляет 70%, что необходимо учесть при расчете пропорции.

Фанаты прохладительных напитков Кока-кола, Фанта и других им подобных забывают, что эти жидкости обладают резко выраженной кислотной реакцией, кроме того содержат сахар, который может откладываться в системе. Есть ли смысл использовать для промывки радиатора бытовые очистительные средства типа Доместос, Комет, Крот, когда выпускаются промывочные жидкости, предназначенные специально для систем охлаждения ДВС? Экономия в данном случае не оправдывает возможного вреда.

Внимание: большинство щелочей (пищевая сода, поташ, каустическая сода) для алюминиевых радиаторов противопоказаны.

И что же выбрать?

Отечественные и зарубежные производители предлагают различные продукты, предназначенные для промывки систем охлаждения ДВС. В качестве примера рассмотрим промывочные средства от компании ЛАВР (Россия):

LAVR Radiator Flush Plus — при сильном засорении ОС. Объем раствора — 9 – 11 литров.
Radiator Flush 2×1 (ln1106) — для чрезвычайно загрязненных СО: растворитель накипи + нейтрализатор-ополаскиватель.
Radiator Flush Complete — комплексный очиститель. Безопасен для радиаторов и печек с трубками малого сечения. На 9 – 11 литров объема.

Зарубежные аналоги: LIQUI MOLY, Hi-Gear, FELIX и другие.

Единственным бытовым средством, не оказывающим вредного влияния на алюминиевый радиатор, является молочная сыворотка, служащая, в первую очередь, уникальным лечебным продуктом. Вот только где ее взять? Хорошо, если у вас есть знакомые на молокозаводе. Да и, поскольку, используется эта жидкость без разведения, требуется ее около ведра (на весь объем заливаемой жидкости). Более доступный вариант — купить в аптеке 600 г молочной кислоты и растворить ее в 10 литрах воды.

Вот, вкратце, все, что нужно знать, приступая к водным процедурам. Надеемся, что наши рекомендации помогут вам реанимировать алюминиевый радиатор печки, а не загубить его окончательно. Как промывать отопительный радиатор двигателя — тема другой статьи.

В нашем интернет-магазине вы сможете купить автозапчасти с доставкой по всей России.

Популярные марки автомобилей для заказа запчастей

Источник: https://xn--74-6kcajg8ax0a3b.xn--p1ai/about/articles/20/

Чем промыть радиатор отопления. Гидравлическая, гидропневматическая и химическая чистка

Со временем батареи отопления утрачивают свою эффективность, что связано со скоплением в них осадка и прочих загрязнителей. Однако, это не повод покупать новые радиаторы, так как их можно промыть и тем самым вернуть первоначальную эффективность.

Ниже мы ознакомимся с основными нюансами и способами их прочистки.

Промывка радиатора отопления

В каких случаях нужно промывать батареи

О необходимости промывки радиаторов отопления свидетельствуют следующие признаки:

Неравномерный разогрев, к примеру, снизу прибор отопления может быть горячим, а сверху холодным или наоборот.
Радиатор стал нагреваться медленнее, чем раньше.
Заметно увеличился расход энергоносителей.

Чаще всего потребность в чистке возникает у батарей, которые подключены к централизованным системам отопления. Связано это с их протяженностью, большим количеством подключенного оборудования.

В результате радиаторах скапливается:

Ржавчина;
Песок;
Окалина.

Причем чаще всего забиваются чугунные радиаторы, так как в отличие от алюминиевых биметаллических они имеют внутри гораздо больше неровностей. Правда, процесс чистки и тех и других выполняется одинаково. Однако, забегая наперед, отметит, что биметаллические приборы отопления лучше всего промывать химическим методом.

Совет! Чтобы избежать частого засорения автономной системы отопления, в качестве теплоносителя следует использовать смягченную отфильтрованную воду. В таком случае даже через несколько лет эксплуатации батареи останутся чистыми.

Схема накопления загрязнений в радиаторах

Чистка батарей может осуществляться несколькими способами:

Гидравлическим;
Гидропневматическим;
Химическим.

Выбор типа прочистки зависит от степени загрязнения прибора отопления. Ниже подробней рассмотрим,как промыть радиатор отопления в квартире каждым из этих способов.

На фото — промывка батареи

Гидропневматическая чистка

Данный способ промывки напоминает вышеописанный метод, однако, к воде добавляют еще воздух. Для этого можно воспользоваться автомобильным компрессором.

Основным нюансом такой прочистки является то, что воздух подается в систему с перерывами. В результате создается пульсация, способная разбить даже стойкие отложения.

Единственным недостатком этого метода является то, что в процессе промывки образуются гидроудары, которые способны повредить самые слабые участки системы. Но, с другой стороны, лучше такие участки обнаружить до наступления отопительного сезона и своевременно их устранить своими руками.

Обратите внимание! Зачастую причиной неравномерного нагрева приборов обогрева являются воздушные пробки. Как правило, чтобы избавиться от них, достаточно открыть сливной кран и слить часть теплоносителя, который выходит с воздухом.

Средство для промывки батарей отопления

Химическая

Как несложно догадаться, химический метод подразумевает использование различных средств. Следует отметить, что существуют специальные жидкости для промывки систем отопления.

Однако, можно воспользоваться и народными средствами, такими как:

Уксус;
Молочная сыворотка;
Фосфорная или ортофосфорная кислота;
Каустическая сода.

Кроме того можно промыть радиатор лимонной кислотой.Как правило, процесс химической чистки подразумевает демонтаж батареи.

Совет! Если обвязка имеет байпас, то демонтировать батарею можно даже во время отопительного сезона.

Ниже в качестве примера рассмотрим как промыть чугунный радиатор отопления химическим способом:

Прежде всего нужно несколько раз промыть прибор проточной водой по схеме описанной выше. Желательно промывку осуществлять горячей водой.
Затем необходимо перекрыть подачу воды и слить ее с батареи.
После этого необходимо демонтировать радиатор.

Уксусная эссенция

Затем в батарею заливается жидкость с добавлением химических средств. Чаще всего используют уксусную эссенцию, так как цена на нее не высокая, при этом она качественно справляется с поставленной задачей. В таком случае на одну батарею следует использовать одну бутылочку 70-процентного раствора.

Заполненную батарею нужно закупорить и оставить на несколько часов. За это время с внутренней стороны отстанет вся накипь и ржавчина.

Далее батарею надо хорошо потрясти или даже постучать по ней молотком, после чего можно слить химическое средство.
Затем прибор следует несколько раз промыть водой. Делать это необходимо тщательно, так как оставшаяся кислота может стать причиной образования ржавчины.
Резьбовые соединения нужно протереть тряпочкой.
После этого следует установить радиатор на место, уплотнив резьбовые соединения фум-лентой.
Окончательную промывку можно выполнить после установки прибора.

Совет! В качестве средства для промывки можно использовать «Крот» или другие средства, которые применяют для прочистки трубопроводов.

Если же нужно промыть биметаллические или алюминиевые приборы, которые несильно загрязнены, их необязательно демонтировать.

В этом случае осуществляется промывка всей системы отопления, которая осуществляется в следующем порядке:

Перед тем как промыть алюминиевый радиатор отопления следует слить с системы старую воду, промыть батареи проточной водой, по описанной выше схеме, после чего добавить в воду химические средства.
Затем на протяжении нескольких дней каждые три-четыре часа необходимо включать насос на 15 минут.
После этого жидкость надо слить и несколько раз промыть систему чистой водой.

Вот собственно, и вся инструкция по химической промывке. Следует отметить, что согласно требованиям СНиП осуществлять ее можно не чаще чем раз в шесть-семь лет.

А вот гидравлическую и гидропневматическую чистку желательно производить каждый год. Правда, современные биметаллические и алюминиевые приборы отопления реже нуждаются в чистке.

Совет! Ухаживать за батареями следует не только изнутри, но и снаружи – очищать от появившейся ржавчины и покрывать лакокрасочными материалами.

Как промыть и отремонтировать алюминиевый радиатор отопления

Промывка алюминиевого радиатора отопления

Способы промывки

Существует несколько основных способов, посредством которых можно промыть радиатор отопления. Применение того или иного способа зависит от того, насколько большие отложения имеются на внутренних стенках радиаторов.

Чаще всего на стенках отопительного прибора встречаются отложения таких компонентов, как:

Оксид железа, его содержится в отложениях от 15 до 35%;
Оксиды магния и кальция могут достигать отметки в 35-65%;

Оксиды меди и цинка – от 2 до 6%;
Трехвалентный оксид серы может составлять от 2,5 до 4%.

Регулярную промывку необходимо проводить для любой системы, независимо от того, какими рабочими параметрами она обладает.

Если промывка радиаторов осуществлялась давно, то ее необходимо произвести как можно скорее. Накипь и отложения будут образовываться на внутренних стенках прибора, независимо от того, из какого материала были изготовлены радиаторы.

Рекомендуем к прочтению:

Отложения в трубах отопления

Нужно помнить о том, что накипь и отложения будут снижать эффективность отопительной системы, так как внутренний диаметр труб и других компонентов будет несколько снижен. Всего лишь один миллиметр таких отложений может способствовать тому, что производительность системы отопления снизится на 10-15%. Это будет способствовать тому, что увеличатся и расходы на то, чтобы поддерживать наиболее оптимальный и комфортный температурный режим. Иногда отложения могут спровоцировать аварийную ситуацию, и тогда потребуется заменить некоторые компоненты отопительной системы, поэтому лучше производить регулярную промывку. Такую процедуру нужно выполнять хотя бы один раз за отопительный сезон.

Профилактику необходимо проводить раз в год, даже в том случае, если радиаторы отопления были установлены совсем недавно.

Как промыть алюминиевый радиатор отопления эффективно? Выбирая средство для промывки, необходимо быть предельно внимательным, так как некоторые средства, которые содержат в своем составе химические элементы, могут воздействовать не только на отложения и накипь, но также и на материал, из которого изготовлены радиаторы или другие элементы системы отопления. Если вы не хотите допустить роковую ошибку и последующий ремонт алюминиевого радиатора отопления, да и всей системы, то можно пригласить специалиста, который поможет подобрать наиболее подходящие реагенты и скажет, в каких пропорциях их необходимо применять.

Очистка батареи отопления

Промывка батарей отопления химическими веществами

Рекомендуем к прочтению:

Устройство для проведения химической чистки радиаторов отопления

Химическая промывка – это не только недорогой, но еще и эффективный способ очистки системы отопления.

Однако есть у такого способа и несколько недостатков. Первый недостаток заключается в том, что такой раствор несколько токсичный. Также необходимо соблюдать осторожность, если используется промывка в виде концентрата. Неправильная пропорция может нанести вред и компонентам системы отопления.

Как промыть батареи отопления алюминиевые

Промывка алюминиевого радиатора

Последствия отложений

Это чревато тем, что даже самый маленький по степени нарост способен снижать мощность батареи, а, следовательно, увеличивать расходы на поддержание тепла в доме. Даже при минимальном уменьшении диаметра, возрастает давление в отопительной системе, что может привести к гидроудару в отоплении. и, как следствие, будет необходим ремонт или замена батарей .

Отложения внутри системы

Способы промывки

Для того чтобы выбрать способ промывки:

нужно руководствоваться тем, сколько по времени не производились такие работы;
во-вторых, все зависит от количества отложений на внутренней трубе радиатора отопления .

Как правило, на стенках оседают оксиды меди, серы, железа, кальция и магния. Промывать нужно любую систему отопления. независимо от ее технических характеристик. По рекомендациям специалистов систему отопления необходимо промывать раз в год, после окончания отопительного сезона. Так все-таки, как промыть алюминиевый радиатор отопления? Существует несколько способов, рассмотрим их.

Первый способ позволяет самостоятельно произвести промывку отопления .

Химический

Второй способ промывки алюминиевого радиатора – это химический.

Состоит он в том, что в радиатор заливают специальный химический состав, который хорошо растворяет все отложения внутри алюминиевого обогревателя. Такой процесс лучше выполнять при помощи специалистов, так как химический состав раствора вы не сможете подобрать самостоятельно. Если у вас это получится, то развести нужную консистенцию на глаз довольно трудно. Это чревато порчей элементов батареи. Конечно, такой способ промывки приводит к дополнительным денежным вливаниям, но вы сможете обезопасить себя от форс-мажорных обстоятельств.

Вливание химического вещества

Гидродинамический

Третий способ промывки алюминиевых радиаторов – гидродинамический.

Заключается он в том, что под большим давление подают поток воды. Это происходит при помощи специальных шлангов и насадок. Вода, имея нужный напор, действует на отложения внутри алюминиевого радиатора и начинает их разбивать и вымывать из полости батарей. Гидромеханический способ очистки можно произвести только при помощи специалистов. Такое оборудование стоит очень дорого, конечно и цена таких работ больше, чем при первом и втором способе. Зато многие компании, занимающиеся такими работами, отдают большее предпочтение этому способу.

Пневмогидроимпульсивный

Четвертый способ очистки алюминиевых радиаторов- пневмогидроимпульсивный.

Какой бы способ промывки вы не выбрали, всегда необходимо обращаться к высокопрофильным специалистам. От них зависит эффективность и качество произведенных работ по промывке алюминиевого радиатора. Только специалист поможет выбрать способ, правильно подобрать реагент, который он будет использовать при работе. Конечно, промывка системы отопления требует дополнительных финансовых затрат, но при этом стоит задуматься о том, что вовремя проведенные работы позволят избежать непредвиденного ремонта радиатора и конечно снизят затраты в отопительный сезон.

Поделитесь статьей в социальных сетях

Как и чем промыть алюминиевый радиатор отопления

Из чего бы ни были сделаны трубы и батареи отопления, они периодически нуждаются в очистке.

Необходимость в процедуре

Существует ряд признаков, указывающих на то, что радиаторы нуждаются в чистке:

При неравномерном разогреве, например до половины они горячие, а вторая их часть холодная.
Когда радиатору требуется больше времени на разогрев, чем ранее.
Промывка алюминиевого радиатора необходима, когда заметно больше стали энергозатраты для его полноценной работы.

Чаще всего внутри радиатора можно «найти»:

осадок в виде оксида железа, который составляет от 15 до 30% отложений;
самый большой объем занимают оксиды кальция и магния – до 65%;
оксидам цинка и меди принадлежат 2-6%;
реже всего встречается трехвалентный оксид серы – до 4%.

На сегодняшний день существует 3 способа промывки отопительных систем:

Химическим путем.
Гидравлическим способом.
Импульсным.

Чем промыть алюминиевый радиатор?

Применение химических средств

В ее основе 2 этапа работ:

Растворение накипи.
Промывка и удаление их из системы.

Узнайте полезную информацию об алюминиевых батареях на нашем сайте:

Гидродинамическая промывка

Последовательность проведения работ:

Из магистрали полностью сливается носитель.
Определяются участки, которые подлежат промывке.
Часть трубы удаляется, а на ее месте подсоединяется шланг со специальной насадкой, конец которого вводится в магистраль.
Вода под действием насоса под большим давлением подается в радиатор, сметая на своем пути накипь и весь мусор.

Гидравлическая промывка

Эту работу можно проводить в отопительный сезон, так как потребуется всего лишь прогон воды по системе:

Перед началом работ к сливному крану подсоединяется шланг, второй конец которого выводится в сливную систему канализации.
Открывается кран со стороны подпитки и слой грязи уходит под потоком поступающей воды.
Очистку можно считать завершенной после того, как через систему польется чистая вода.

Импульсная промывка

Данный метод эффективен, если:

Диаметр труб не превышает 4 дюймов.
Даже удаленные на 60 м от устройства, создающего импульсное воздействие, радиаторы эффективно очищаются от накипи.
Импульсы не влияют на целостность фитингов и узлов магистрали.

Очистка батарей в квартире

Это связано с этапами проведения работ:

Из тепловой магистрали сливается весь носитель.
Радиаторы демонтируются.
Если батареи очень засорены, то придется разбирать их на отдельные секции, в обратном случае достаточно промыть их химическим средством, заполнив им внутреннее пространство и продержав его внутри в течение часа.
Промыть радиатор проточной водой под напором для выведения накипи и остатков химии, после чего его можно возвращать на место.

Если вы решили установить алюминиевые радиаторы отопления важно знать следующее:

Полезное видео

Полезный совет о том, чем промыть радиатор отопления

Нам кажется, что отопительный сезон всегда наступает не вовремя. Что касается централизованного отопления, то здесь всё происходит строго в соответствии с установленными сроками, так что готовиться к отопительному сезону лучше заранее. В частности отопительные системы, работающие продолжительное время, требуют периодической чистки радиаторов отопления. Особенно если это чугунные радиаторы, которые сегодня установлены в большинстве квартир. И неважно в этом случае, централизованное у вас отопление или индивидуальное, ведь коррозия действует без разбора. Сегодня существует много способов, как промыть радиатор отопления, однако стоит разобраться немного с симптомами, которые показывают, что ваша система требует промывки.

Когда надо чистить радиаторы отопления

Основным показателем уровня комфорта является температура в помещении. По установленным нормам минимальный её показатель для квартир и жилых домов составляет 18°C, однако многие начинают чувствовать уютно лишь тогда, когда этот показатель достигает отметки 21°C, а может и того выше. Что же делать, если температура в квартире, ниже установленных норм, а представители коммунальных служб утверждают, что тепло подаётся ими в полном объёме. Вероятнее всего, что так оно и есть, просто в вашей квартире забились радиаторы – проблема, с которой приходится встречаться довольно часто. О том, что ваши радиаторы требуют промывки, говорят следующие факторы:

пробуя стояк отопления, вы вдруг обнаруживаете, что его температура гораздо выше, чем температура радиаторов отопления;
в одной комнате радиаторы работают с максимальной отдачей, а в другой они еле тёплые или совсем не греют;
в квартире ваших соседей по стояку тепло, а вы не перестаёте жаловаться на качество отопления в вашей квартире;
радиатор отопления в верхней его части слегка тёплый, а низ его холодный;
секции радиаторов прогреваются не одинаково.

Если хотя бы один из этих симптомов обнаружен, то необходимо приступать к «лечению» ваших радиаторов.

Пневмоимпульсная очистка радиатора

Какие существуют способы промывки радиатора отопления

Большинство квартир старой постройки до сих пор оборудовано чугунными радиаторами отопления, которые требуют периодической чистки и промывки. Если вы пользуетесь услугами централизованного отопления, то желательно это сделать сообща с соседями. Несколько легче тем, кто проживает в частных домах или квартирах, оборудованных системами автономного отопления. В этом случае вы не зависите от прихотей коммунальщиков, да и соседей упрашивать не придётся. Достаточно лишь вашего желания. Какие же способы промывки радиаторов отопления существуют:

Централизованная промывка стояков, которая применяется в условиях многоквартирных домов. Такие меры являются очень эффективными, так как в этом случае используется прогрессивная методика гидропневматической промывки. Она заключается в том, что в стояк системы отопления под высоким давлением подаётся смесь, состоящая из сжатого воздуха и воды. При этом смесь подаётся специальными компрессорами с определённой периодичностью. В результате поступающих импульсов в воде образуются пузырьки воздуха, которые способствуют отслоению налётов на внутренней части радиатора. Данный метод является очень эффективным, однако для этого нужны определённые вложения.
Индивидуальная чистка радиаторов отопления, которую можно производить различными способами. Такая чистка связана с полным демонтажем приборов отопления, что иногда вызывает некоторые сложности. К тому же это часто долгий и кропотливый процесс, однако финансовые затраты при этом минимальные.

Учитывая тот факт, что большая часть квартир и тем более частных домов в наше время оборудованы автономными системами отопления, на индивидуальной промывке радиаторов стоит остановить особое внимание. Существует несколько способов, которые позволяют промыть радиаторы самостоятельно. В большей степени это касается чугунных радиаторов отопления, однако, можно таким же образом почистить чугунные и даже алюминиевые радиаторы отопления. Рассмотрим самый популярный способ, доступный каждому, кто умеет держать в руках газовый ключ.

Основная технология и последовательность промывки радиаторов отопления

снимаем радиатор отопления – к сожалению, это вынужденная мера;
выстилаем дно ванной ненужными тряпками, чтобы обезопасить эмаль от повреждения, также для безопасности, но уже системы канализации, устанавливаем сетку на слив, что оградит канализацию от попадания в неё вымытых твёрдых частиц;
разбираем смеситель, сняв с него лейку, ведь для этой процедуры нам нужен сконцентрированный напор воды;
начинаем промывку радиатора. Для достижения лучшего эффекта его необходимо периодически проворачивать.

В ходе промывки радиатора, возможно, придётся дополнительно удалить твёрдые частицы, которые необходимо проталкивать специально приготовленной для этой цели проволокой или другим подручным средством. Таким образом, необходимо промывать радиатор до полной его очистки. Об этом скажет чистая вода, которая будет с них вытекать. Что касается промывки на улице, то для этого вам надо протянуть шланг с водой и делать всё в той же последовательности. Естественно, после промывки внутренней поверхности, необходимо почистить радиатор снаружи, придав ему эстетичный внешний вид.

Очень хороших результатов можно добиться с использованием для промывки радиаторов специальных устройств. В этом случае не требуется демонтаж радиаторов. Однако у данного способа есть существенный недостаток – высокая стоимость оборудования, которое, учитывая не частые работы по промывке радиатора, покупать нецелесообразно. Такие устройства используют часто коммунальные службы или строительные компании, которым приходится сталкиваться с подобной проблемой довольно часто.

Промывка радиаторов при помощи специального оборудования – видео

Если случилось так, что ни один из этих способов вам не подходит и промывка проточной водой невозможна, можно сделать это иначе. Для этого просто залейте в радиатор горячую воду и добавьте чистящее средство, лучше использовать для этого кальцинированную соду. Примерно через час постучите по радиатору деревянным молотком, слейте воду и проделайте подобную процедуру ещё несколько раз, до полной очистки. Также для этого можно жидкость для промывки автомобильных радиаторов и молочную сыворотку, но такие способы используются значительно реже.

Статьи по теме

Источники: http://sdelatotoplenie.ru/promyvka-alyuminievogo-radiatora.html, http://netholodu.com/elementy-otopleniya/radiatory/alyuminievye/kak-i-chem-promyt.html, http://79w.ru/otoplenie/batarie-radiatory/poleznyj-sovet-o-tom-chem-promyt-radiator-otopleniya

Как промыть батареи отопления в доме, не снимая, и с демонтажем

Накипь, ржавчина и мусор являются причиной снижения эффективности работы отопительной системы. Поэтому, чтобы избежать понижения температуры в доме, необходимо регулярно очищать радиаторы отопления от образовавшихся засоров. В этой статье мы рассмотрим, как промыть батареи отопления самостоятельно, не снимая, и с помощью вспомогательного оборудования.

Признаки засоров

Содержание статьи

Известно, что накипь толщиной не более одного миллиметра способна снизить уровень теплоотдачи на 15%. В результате чего затраты на обогрев квартиры растут, а эффекта нет.

Наличие загрязнений сопровождается следующими признаками:

радиаторы отопления при подаче тепла прогреваются медленнее, чем ранее;
некоторые секции одного радиатора холоднее, нежели остальные;
температура стояка выше, чем батареи в помещении;
дома прохладнее, чем у соседей;
батарея разогревается неравномерно: сверху теплее, чем снизу.

Причины появления засоров

Причиной возникновения данной неприятной ситуации является низкое качество теплоносителя центральной системы отопления, имеющего в своем составе разного рода примеси и мусор. Также существуют особенности отложений в зависимости от материала изготовления прибора. Чугунные батареи имеют шершавую внутреннюю поверхность и подвержены образованию накипи и ржавчины. Радиаторы из алюминия и биметалла предрасположены к образованию налета извести из-за содержания кальция, магния и натрия в воде.

Способы очистки

Для промывки батарей отопления используется четыре способа, не требующие демонтажа радиаторов. Их можно применить во время отопительного сезона.

Химический способ

Является наиболее популярным способом очистки благодаря своей простоте и минимальной стоимости. Данный метод не подходит для чистки алюминиевых радиаторов отопления . При очищении используются органические и неорганические кислоты и различные щелочные составы, которые помещаются в специальную емкость с насосом.

Моющий раствор вливают в отопительную систему на определенное время, зависящее от степени загрязнений.

Цены на растворы для промывки систем отопления

~~для промывки систем отопления~~

Гидродинамический способ

Для проведения промывки гидродинамическим способом потребуется специальное оборудование, это гидродинамическая струйная машина высокого давления. Перед промывкой из системы полностью сливают теплоноситель. Далее помещают на место одной из демонтированных труб шланг аппарата со специальной насадкой. Таким образом, при помощи тонкой струи воды под высоким давлением удаляют отложения. В конце процедуры через систему несколько раз пропускают воду для устранения остатков грязи.

Пневмогидроимпульсивная технология

При пневмогидроимпульсивном способе промывки используется специальный пневматический компрессор . Под воздействием оборудования в воде образуются импульсные кинетические волны и воздушные пузыри, которые при захлопывании создают ударные волны. Эти волны и удаляют отложения.
Оборудование для применения вышеперечисленных методов можно взять в аренду, либо обратиться в специализированные службы, которые быстро и качественно произведут работы.

Цены на пневматические компрессоры

~~пневматический компрессор~~

Гидропневматический способ

Для очистки гидропневматическим способом используется гидропневматический компрессор. Аппарат подсоединяют к замерочному вентилю радиатора, и он путем нагнетания воздуха в воде создает турбулентные завихрения, которые удаляют хрупкие отложения солей.

Чтобы почистить батареи в домашних условиях вышеперечисленными способами, понадобится взять в аренду необходимое оборудование. А также можно обратиться к специалистам, которые качественно очистят отопительную систему.

Централизованная очистка или индивидуальная

Жильцы многоквартирных домов могут почистить систему отопления индивидуально и централизованно. Коммунальные службы предоставляют такие услуги, применяя в основном гидропневматическую технологию. Но для этого процедуру необходимо согласовать с соседями, также потребуются определенные материальные затраты. Централизованная промывка может занять определенное время. Для владельцев частных домов возможна только индивидуальная очистка.

Промывка своими руками

Чтобы самостоятельно промыть батареи отопления (алюминиевые и чугунные), без привлечения опасной химии и сложных устройств, радиаторы придется демонтировать.

Последовательность действий:

Подготовка инструментов и места. Для процедуры понадобятся следующие инструменты: набор ключей, краска, пакля уплотнительная, большая емкость. При демонтаже, скорее всего, прольется содержимое батарей, поэтому нужно укрыть пол полиэтиленовой пленкой, и дополнительно постелить на нее ветошь. Также необходимо отодвинуть стоящую рядом мебель, снять шторы и, по возможности, укрыть стены. В условиях квартиры будет использоваться ванная комната, поэтому следует позаботиться о покрытии и кафеле. В саму ванну стоит положить деревянный поддон и сеточку на слив в канализацию.
Демонтаж. При снятии радиатора перекрывают кран подачи теплоносителя или же сливают воду из системы. Далее радиатор откручивают и сливают оставшуюся воду в подготовленную емкость. Теперь батарею можно перенести в ванную.
Промывка. Для удобства следует открутить заглушки и запорную арматуру. Далее пропускаем струю горячей воды под напором через радиатор. Если загрязнений много и вода не помогает, можно использовать раствор кальцинированной соды, уксус, лимонную кислоту, средства для очистки автомобильных радиаторов или другие доступные кислотно-щелочные составы. Для этого нужно вернуть на место заглушки, и залить очищающий раствор на пару часов. Во время действия реагента рекомендуется постукивать по радиатору для усиления реакции. После чего промыть тщательно водой, и повторить при необходимости процедуру.
Возврат на место. Необходимо протереть радиатор, уплотнить заглушки паклей и покрыть краской. Установка батарей отопления в квартире своими руками изучайте по ссылке.

Видео

Далее представлено видео легкой промывки теплообменника без снятия в домашних условиях.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените статью:

Как и чем промыть батареи отопления: чугунные, алюминиевые

Самостоятельно промывая радиатор отопления нужно позаботиться о сохранности пола и мебели

Любые коммуникации нуждаются в периодической чистке и обслуживании. Водяное отопление дома – не исключение. Несмотря на то, что водяные контуры обычно являются закрытыми системами и вода поступает в них через фильтры, со временем в трубах и радиаторах скапливается грязь. Это как микрочастицы, поступившие с водой, так и результат коррозии труб и радиаторов. Регулярная промывка батарей отопления поможет дольше сохранить отопление в рабочем состоянии.

Еще одна причина, по которой отопление дома может функционировать не в полную силу – появление воздушных пробок. Образоваться они могут в любой, даже идеально спроектированной системе. Рассмотрим подробнее причины появления засоров и завоздушивания.

Признаки появления воздушных пробок и их удаление

Удалить из системы воздух можно с помощью крана Маевского или автоматических воздухоотводчиков

При включении системы в начале отопительного сезона почти всегда слышны посторонние шумы. Они могут проявляться в виде свиста, шипения или бульканья. Все это свидетельствует о наличии воздуха, который необходимо удалить. Зная причины, по которым происходит завоздушивание систем отопления, можно постараться избежать некоторых из них. И тогда вопрос, как спустить воздух из батареи не будет беспокоить хозяев слишком часто. Итак, откуда в закрытой системе появляется воздух? Таких причин несколько:

при проведении ремонтных работ или установке новых радиаторов в трубопровод неизбежно попадает воздух;
при установке труб отпления с недостаточным уклоном в местах изгибов трубопровода скапливается воздух;
в воде всегда содержится воздух, и при нагревании он выделяется и скапливается в верхней части системы;
при слишком быстром наполнении отопительной системы после простоя, воздух не успевает выйти. Правильно заполнять систему постепенно, открыв вентиль слива, через который и будет происходить выход воздуха. После того как из сливного отверстия потечет вода, а шумы прекратятся, слив можно перекрыть;
ошибки в монтаже воздухозаборных устройств и плохая герметизация стыков трубопровода и радиаторов.

Как видим, по крайней мере, один фактор присущ всем системам: при нагреве из воды выделяется воздух, который создает воздушные запоры. Для их удаления необходимо сделать продувку батарей отопления. Чтобы облегчить процесс удаления воздуха, на радиаторах обычно устанавливают кран Маевского. Открывают его специальным ключом при появлении в системе характерных шумов, и ждут когда потечет вода. Как только шипение прекратится и из крана пойдет вода, значит, воздух в данном месте системы удален.

Прочистка батарей отопления

Загрязнение системы отопления – более сложная проблема, так как для ее устранения часто требуется демонтаж радиаторов. Иногда, если засор не сильный или система не очень протяженная, можно промыть батареи отопления не снимая. Для этого в систему подают воду с одновременным сливом. Более эффективно промывка действует когда подается горячая вода.

Основные признаки, которые указывают на необходимость промывки батарей в доме следующие:

неравномерный нагрев различных частей системы отопления;
более длительный период выхода на рабочую температуру;
больший расход энергии для нагревания системы.

Особенно актуален вопрос промывки старых батарей. Ведь чем дольше срок эксплуатации, тем больше отложений скапливается внутри.

Как промыть чугунную батарею?

Схематичное изображение процесса промывки радиатора

Наиболее трудоемкий процесс — промывка чугунных батарей. Объясняется это низкой коррозийной устойчивостью материала и конструкцией радиаторов. Как же промыть чугунную батарею? Прежде всего, необходимо перекрыть воду. Затем производят демонтаж радиатора и перемещают его туда, где можно начать манипуляции не боясь повредить пол или стены.

В частном доме промывку батарей отопления удобнее выполнять на улице, в квартире – можно сделать это в ванной комнате, предварительно защитив эмалевое покрытие самой ванной от повреждений. Открутив заглушки, в радиатор направляют струю воды из шланга. Таким образом удаляются наиболее легкие частицы грязи. Однако зачастую этого оказывается недостаточно, и тогда для более полной прочистки чугунных батареи используют химические средства. Следует только помнить, что использование любых химпрепаратов лучше проводить в перчатках и защитной одежде, чтобы избежать их попадания на кожу.

Чем же можно промыть чугунные батареи отопления? Это могут быть концентрированная уксусная кислота или ряд бытовых химических препаратов, используемых для прочистки канализации. Выбранное вещество заливают в радиатор, закрывают сливы и оставляют на несколько часов. В процессе химической реакции отложения отстают от внутренних стенок и впоследствии сливаются. Для ускорения процесса время от времени радиатор нужно переворачивать или осторожно постукивать по нему, так чтобы не повредить внешнее покрытие. Как видим, промывка чугунных батарей своими руками вполне доступное мероприятие. Выполняться она может даже неспециалистом сантехником.

Как промыть батареи отопления из других материалов?

Принципиального отличия в процессе промывки более современных радиаторов нет. Нужно только исключить постукивания, так как это может привести к деформации корпуса алюминиевых или биметаллических батарей. Да и нужды в нем, скорее всего, не будет. Поскольку радиаторы из этих материалов менее подвержены коррозии, чем чугунные. После того как алюминиевые батареи отопления демонтированы, их также следует промыть под напором воды. А при необходимости использовать химический раствор для растворения накипи. Еще один нюанс заключается в монтаже и демонтаже. Как правило, для снятия и установки современных радиаторов не требуется больших усилий. Они значительно легче по сравнению с чугунными. А герметизация осуществляется более «чистым» способом – с помощью специальных прокладок или ФУМ ленты.

Таким образом, прочистка и продувка батарей отопления, хотя и довольно трудоемкое занятие, но вполне по силам практически каждому. Если же проводить промывку батарей достаточно регулярно, то можно обойтись без демонтажа радиаторов, а ограничиться подачей промывочной воды в систему отопления с одновременным сливом.

Наглядно посмотреть, как промыть батареи отопления вы можете на видео.

Как удалить коррозию аккумулятора?

Чаще всего мы можем найти устройства, которые хранятся с батареями в них, и со временем они протекают, выделяя гидроксид калия. Первое, что нужно сделать, если вы заметили протечку батареи, это прикрыть руки и глаза, а затем вынуть батареи. В случае коррозии очистка устройства ватными тампонами, смоченными слабой кислотой, например уксусом или лимонным соком, поможет в восстановлении. Соблюдая осторожность, вы можете сохранить устройство и использовать его с новым комплектом батарей.

Ли B Аттестат C Оррозия R 0006 uin

Из некоторых типов батарей может протекать жидкость, и в зависимости от устройства, в котором они находятся, они могут повредить электронику. Поэтому рекомендуется часто проверять батареи устройств с батарейным питанием и заменять батареи при обнаружении утечки.Батареи работают с использованием химических реакций на основе обычных химикатов, таких как гидроксид калия, серная кислота. Эти химические вещества могут также со временем вступать в реакцию с корпусом батареи и образовывать отверстия в корпусе, через которые эти материалы могут протекать.

Определенными факторами, которые часто приводят к утечке батарей, являются возраст, низкое качество, нагрев, глубокая разрядка или частое использование неперезаряжаемых батарей. Контакт этих химикатов с металлическими корпусами оборудования или даже с пластиком может вызвать непоправимый ущерб.Различные типы батарей вызывают коррозию из-за различных химических реакций, и с ними можно обращаться по-разному.

Щелочные батареи содержат пасту гидроксида калия в цинковом корпусе. При подключении батарей к цепи между цинком и пастой образуются ионы, которые создают электрический ток. В конечном итоге оболочка цинка разрушается, и гидроксид калия выливается наружу, вызывая коррозию и отключая цепь. Клеммы повреждаются при длительном контакте с жидкостью, но если вы удалите коррозию раньше, вы можете устранить повреждение.

Герметичные свинцово-кислотные батареи поддерживают такие устройства, как аварийное освещение и источники бесперебойного питания. Эти батареи основаны на серной кислоте и не протекают при нормальных условиях. Однако случайное повреждение внешнего корпуса может привести к взрыву аккумулятора. При чистке этих батарей вы должны носить соответствующие средства защиты.

Литий-ионные батареи
чаще всего используются в мобильных устройствах на основе обратимой химии. Химические вещества могут вытечь, хотя такие случаи очень редки.Даже если химические вещества протекают, они с меньшей вероятностью вступят в реакцию с электроникой по сравнению с другими типами батарей. Однако в редких случаях утечка литиевых батарей может вызвать взрыв и очень опасна.
Угольно-цинковые батареи имеют такую же конструкцию, что и щелочные батареи, но содержат пасту из хлорида аммония и хлорида цинка. Подобно щелочным батареям, паста может изнашивать цинковый корпус батареи, что приводит к утечке и разрушению электроники.
Каким образом y или C тощая C 0008
Аккумулятор может протечь и вызвать коррозию, что в конечном итоге приведет к повреждению устройства. Однако очистить от коррозии легко, если вы знаете шаги и следуете советам. Если коррозия обнаружена достаточно рано, вы можете предотвратить необратимое повреждение устройства.Люди, у которых много устройств с батарейным питанием, должны знать, как очищать от коррозии. Утечка из батареи происходит, если батареи становятся слишком горячими и жидкость из батареи протекает на любой поверхности, которой она соприкасается. Метод очистки зависит от типа батареи.
Для очистки щелочных батарей используйте ватные палочки, смоченные уксусом или лимонным соком, где кислота может растворить коррозию. Утечка щелочных батарей происходит в основном из-за водного гидроксида калия, который является основным. Оставшуюся коррозию можно удалить с помощью пищевой соды и воды.Если коррозия обширная, лучше подойдет зубная щетка с мягкой щетиной. После очистки дайте устройству высохнуть.
Никель-кадмиевые батареи кислотные на основе гидроксида кадмия и оксида никеля. Его можно легко очистить с помощью пищевой соды. Жидкость очень коррозионная, поэтому при очистке от коррозии следует соблюдать меры предосторожности. Пищевую соду можно превратить в пасту и нанести для очистки от коррозии ватным тампоном, а затем протереть салфеткой из микрофибры.
Литиевые батареи, которые в основном присутствуют в телефоне, редко протекают, но когда они протекают, это очень опасно. Утечки лития следует очищать простой тканью. Литиевые батареи могут взорваться, и вы должны утилизировать батареи после их очистки. Вы также должны быть осторожны, никогда не используйте спирт для очистки этих батарей, так как он может легко воспламениться. Чаще всего устройства с утечкой лития не могут быть повторно использованы, так как это может быть опасно.
Если батареи протекают, не рекомендуется использовать их повторно, так как они могут взорваться, вызвать возгорание или привести к необратимому повреждению вашего устройства.Даже если вы хотите, вы можете очистить и повторно использовать щелочные и никелевые батареи, но не литиевые батареи.
Как y или утилизировать коррозионную батарею?
Важно утилизировать батареи надлежащим образом и в надлежащем месте. Литиевые батарейки типа «таблетка» безопасны в использовании, но проглатывание этих батарей может быть действительно серьезной опасностью. Не выбрасывайте батареи в обычный мусор, так как из них может выделяться опасная жидкость.Утечка из батарей может быть опасной для тех, кто занимается отходами, поэтому рекомендуется утилизировать их в пакетах с опасными отходами. На многих мусорных свалках есть одноразовые батареи, или вы также можете найти в магазинах порты для утилизации батарей. При утилизации батарей необходимо соблюдать осторожность, чтобы не подвергать кожу или глаза утечке опасных химикатов, поскольку они могут вызвать раздражение.
Неопасные щелочные батареи можно просто выбросить в мусор.Неперезаряжаемые батареи обычно не имеют переработчика. Однако даже при утилизации щелочных батарей, если вы утилизируете их много вместе, вы должны проконсультироваться с оператором санитарной свалки о правильных методах утилизации. Батареи, пригодные для вторичной переработки, можно сдать в пункт утилизации и утилизировать безопасным способом. Опасные батареи, которые можно использовать только один раз, необходимо утилизировать в программе для утилизации опасных отходов.
Батареи могут со временем подвергнуться коррозии и вызвать утечку токсичных материалов из внешней оболочки.Поэтому очень важно правильно утилизировать батареи и по возможности использовать аккумуляторные батареи.
Вам также может понравиться:
Критический обзор современных технологий выделения электродных материалов из фольги в процессе переработки отработанных литий-ионных батарей
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142382Получить права и контент
Основные моменты
•
Обзор различных технологий выделения электродных материалов из фольги
•
Определение необходимости удаления органических связующих для переработки отработанных LIB
•
Краткое изложение основных проблем в процессе переработки отработанных LIBs
•
Предложите альтернативную схему восстановления электродных материалов
Резюме
Правильная утилизация использованных литий-ионных батарей полезна для повторного использования ресурсов и устранения загрязнения.Полное высвобождение электродных материалов, включая выделение между материалом электрода и токосъемником (медная / алюминиевая фольга) и выделение частиц материала электродов, является основным предварительным условием повышения эффективности восстановления электродных материалов. В этой статье авторы пытаются провести обзор современных технологий, используемых для выделения электродных материалов, полученных из отработанных литий-ионных батарей. Однако специализированных исследований по выделению электродных материалов в настоящее время недостаточно.Это исследование ясно показывает, что: (1) необходимо удалить органическое связующее, чтобы улучшить высвобождение и металлургическую эффективность электродных материалов; (2) Сотрудничество различных технологий является необходимым процессом для достижения высокой эффективности выделения между электродными материалами и медно-алюминиевой фольгой; (3) Пиролиз может быть рекомендованной технологией для удаления органического связующего, поскольку часть продуктов пиролиза может быть восстановлена. Наконец, предлагается альтернативная схема рециркуляции отработанных LIB.
Ключевые слова
Отработанная литий-ионная батарея
Электродные материалы
Фольга
Органическое связующее
Liberation
Переработка
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
V Полный текст
© 2020 Elsevier B.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
По мере взлета электромобилей нам необходимо перерабатывать их батареи
Когда на прошлой неделе компания Ford представила F-150 Lightning — полностью электрическую версию самого продаваемого автомобиля в мире. США — это был важный момент в короткой истории электромобилей.Ориентировочная цена грузовика на 530 лошадиных сил и весом 6500 фунтов, составляющая чуть менее 40 000 долларов (32 474 доллара с федеральной налоговой скидкой), сравнивала с Ford Model T, автомобилем, который сделал автомобили доступными для среднего класса. За первые 48 часов после дебюта этого гиганта с батарейным питанием Ford получил около 45000 предварительных заказов на него, что эквивалентно почти 20 процентам всех электромобилей, зарегистрированных в США в прошлом году.
F-150 Lightning, наряду с сотнями других моделей электромобилей, выпускаемых ведущими автопроизводителями в ближайшие несколько лет, сигнализирует о том, что революция электромобилей, наконец, становится мейнстримом.Но по мере развития этой отрасли, которая играет ключевую роль в борьбе с изменением климата, возникает новая проблема: как получить все минералы, необходимые для производства аккумуляторов электромобилей.
Литий, никель, кобальт и медь внутри этих батарей в какой-то момент были добыты с земли. Сегодня большая часть этой горнодобывающей промышленности сосредоточена в таких местах, как Россия, Индонезия и Демократическая Республика Конго, местах, где экологический надзор часто неэффективен, стандарты труда часто невысоки, а горнодобывающая промышленность имеет историю разжигания конфликтов с местными сообществами.Учитывая, что количество электромобилей на дорогах, как ожидается, вырастет с 10 миллионов в 2020 году до более 145 миллионов к 2030 году, спрос на полезные ископаемые для аккумуляторов будет расти. Некоторые отраслевые наблюдатели предупреждают, что бум чистого транспорта может спровоцировать бум грязной добычи.
Эксперты говорят, что для уменьшения потребности в новой добыче полезных ископаемых нам нужно будет намного лучше перерабатывать аккумуляторные батареи электромобилей, когда они умирают. Хотя только небольшое количество аккумуляторов электромобилей уже вышло из эксплуатации, ожидается, что в ближайшие десятилетия будут выведены из эксплуатации миллионы тонн аккумуляторов. Эти батареи могут обеспечить значительную часть будущего спроса на полезные ископаемые электромобилей, но необходимы более совершенные методы утилизации и государственная политика для их поддержки, чтобы батареи не попадали на свалки.
«Это перевернулось следующим образом:« Нам нужно будет решить эти проблемы с климатом, давайте разработаем новые рудники, давайте извлечем это как можно быстрее », — говорит Пайал Сампат, директор горнодобывающих программ. в экологической некоммерческой организации Earthworks.«И именно так работает краткосрочное планирование. Но мы должны найти несколько продуманных решений этой долгосрочной проблемы ».
Выход из строя аккумулятора
Аккумуляторы для электромобилей — это сложные технологии, но на базовом уровне они мало чем отличаются от литий-ионных аккумуляторов внутри вашего телефона. Отдельные аккумуляторные элементы состоят из металлического катода (сделанного из лития вместе с смесью других элементов, которые могут включать кобальт, никель, марганец и железо), графитового анода, сепаратора и жидкого электролита, обычно состоящего из соли лития.Когда заряженные ионы лития текут от анода к катоду, генерируется электрический ток.
Одной такой батареи достаточно для питания телефона. Чтобы запустить автомобиль, тысячи ячеек должны быть связаны вместе — обычно в серию модулей, которые соединены вместе в аккумуляторные блоки и помещены в защитный металлический корпус. В целом эти гигантские электрохимические бутерброды могут весить более тысячи фунтов каждый (по сообщениям, батарея F150-Lightning весит около 2000 фунтов).
Большинство ценных материалов, которые хотят извлечь переработчики, находятся в отдельных элементах батареи. Но батареи электромобилей рассчитаны на долгие годы и тысячи миль использования, а не на разборку на компоненты. «По всем видам очень веских причин, которые вы можете придумать, вы не хотите, чтобы они развалились в мгновение ока», — говорит Пол Андерсен, главный исследователь Института Фарадея по повторному использованию и переработке литий-ионных батарей ( ReLib) в Университете Бирмингема в США.K.
Отчасти из-за стоимости и сложности разборки аккумуляторных батарей электромобилей современные методы утилизации являются довольно грубыми. После того, как аккумулятор разряжен и жесткий внешний кожух удален, модули часто измельчают и бросают в печь. Более легкие материалы, такие как литий и марганец, горят, оставляя после себя суспензию сплава, содержащего более ценные металлы, такие как медь, никель и кобальт. Затем отдельные металлы можно очистить из этого сплава с помощью сильных кислот. Эти процессы, известные как пиро- и гидрометаллургическое восстановление, требуют большого количества энергии и производят токсичные газы и отходы, которые необходимо повторно улавливать.
Хотя кобальт и никель часто восстанавливаются с высокой скоростью, в большинстве случаев литий недостаточно ценен, чтобы переработчики пытались его переработать. Если литий рекуперирован, то качество его часто не подходит для изготовления новых батарей.
В будущем может появиться более чистый и эффективный вариант: прямая переработка или отделение катодного материала от отдельных аккумуляторных элементов и восстановление смесей химических веществ внутри него, в том числе путем добавления обратно лития, который был истощен в результате использования, вместо этого. извлечения отдельных металлов из смеси.По словам Гэвина Харпера, научного сотрудника Института Фарадея, хотя методы прямой переработки все еще находятся на ранней стадии разработки, этот подход может однажды позволить переработчикам восстанавливать больше материалов внутри батарей и получать более ценный конечный продукт.
«Вы цените сырье, но гораздо больше ценно то, как эти материалы комбинируются», — говорит Харпер. «Это было бы своего рода Святым Граалем переработки — , чтобы попытаться сохранить ценность, заключенную в структуре, а не только в материалах .”
Масштабирование отрасли
По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), в настоящее время в мире достаточно мощностей, чтобы перерабатывать 180 000 метрических тонн разряженных аккумуляторных батарей электромобилей в год. Для сравнения, все электромобили, поставленные на дорогу в 2019 году, в конечном итоге произведут 500000 метрических тонн отходов аккумуляторной батареи.
И это всего лишь один год. По оценкам МЭА, к 2040 году отработанные батареи на сумму 1300 гигаватт-часов будут нуждаться в переработке. Чтобы выразить это с точки зрения массы, Харпер отмечает, что аккумуляторная батарея на 80 киловатт-часов от Tesla Model 3 весит чуть более тысячи фунтов.Если все эти разряженные батареи были получены от Tesla Model 3, это количество использованной емкости аккумулятора соответствует почти 8 миллионам метрических тонн отходов батареи, что, отмечает Харпер, в 1,3 раза больше массы Великой пирамиды в Гизе.
Если масштабы переработки могут быть увеличены, эти отходы могут стать значительным источником полезных ископаемых. В сценарии устойчивого развития, когда рынок электромобилей растет темпами, совместимыми с ограничением глобального потепления до уровня менее 3,6 градусов по Фаренгейту (2 градусов по Цельсию), по оценкам МЭА, переработка может удовлетворить до 12 процентов спроса на полезные ископаемые в индустрии электромобилей к 2040 году.Но если тот же климатический сценарий сочетается с более оптимистичным набором предположений об утилизации, рециркуляция может сыграть гораздо большую роль.
В недавнем отчете, подготовленном по заказу Earthworks, было обнаружено, что если мы предположим, что 100 процентов разряженных аккумуляторов электромобилей собираются для переработки и восстановления минералов, особенно лития, переработка может удовлетворить до 25 процентов спроса на литий в индустрии электромобилей и 35 процентов от общего объема потребления лития. его потребности в кобальте и никеле к 2040 году.
Эти оценки «не предназначены для попытки предсказать будущее», — написал в электронном письме соавтор отчета Ник Флорин, директор по исследованиям Сиднейского технологического университета.«Мы представляем возможное будущее, чтобы изучить, насколько важной может быть переработка отходов в качестве ключевой стратегии для компенсации спроса на новые горнодобывающие предприятия».
Чтобы раскрыть этот потенциал, Флорин и его соавторы подчеркивают необходимость жесткой государственной политики по поддержке утилизации аккумуляторов электромобилей. Сюда могут входить стандарты конструкции аккумуляторов, которые позволят переработчикам легче разбирать их, программы возврата аккумуляторов, законы, запрещающие захоронение, и нормативные акты, упрощающие транспортировку опасных аккумуляторных отходов через юрисдикцию для переработки.
Европейский Союз уже регулирует утилизацию аккумуляторов электромобилей по схеме «расширенной ответственности производителя» и в настоящее время обновляет свои правила, чтобы установить конкретные цели по извлечению полезных ископаемых. Но только в трех штатах США действуют расширенные требования к ответственности производителей, которые заставляют производителей литий-ионных аккумуляторов обращаться со своими отходами.
«Возложение ответственности за сбор аккумуляторов в конце срока службы на оператора, который размещает [их] на рынке, является очень четким политическим решением», — говорит Бенджамин Хичкок Аусиелло, координатор проекта Earthworks «Making Clean Energy Clean», Just и Справедливая программа.
Переработки не хватит для удовлетворения всего или даже большей части спроса на металл в аккумуляторных батареях, поскольку отрасль входит в фазу быстрого роста. Теа Риофранкос, политолог из колледжа Провиденс в Род-Айленде, изучающая добычу ресурсов и экологические технологии, рассматривает переработку отходов как «одну из множества стратегий» по снижению спроса на новые горнодобывающие предприятия. Другие подходы могут включать разработку новых батарей, которые используют меньше минералов, и улучшение общественного транспорта и строительства пешеходных и велосипедных городов, чтобы снизить общий спрос на частные автомобили.
Тем не менее, даже если переработка позволит удовлетворить лишь от четверти до трети нашего спроса на минералы в аккумуляторных батареях в ближайшие десятилетия, Риофранкос говорит, что это важная область, на которой нужно сосредоточиться, потому что она помогает нам «переосмыслить наши отношения с технологиями».
«Переработка заставляет нас думать, что существуют биофизические ограничения», — говорит Риофранкос. «В конечном итоге это невозобновляемые ресурсы. Давайте относиться к ним как к вещам, от которых мы хотим извлечь как можно больше пользы, а не к тому, что мы оторвем от земли, а затем выбросим.”
Поврежденные литий-ионные батареи: хранение и транспортировка
От крошечных никель-кадмиевых кнопочных батарей до аккумуляторных блоков питания для инструментов и электроники — вы, вероятно, используете и храните много батарей для повседневной работы на своем предприятии. Но по мере того, как новые типы батарей выходят на рынок и используются в промышленности, может потребоваться разработка и пересмотр методов безопасного хранения, использования и обращения.
Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы
являются одним из примеров этих новых аккумуляторных технологий.Они легкие, обладают высокой плотностью энергии и могут заряжаться много раз. Помимо электроники и фонарей, литий-ионные батареи используются в портативных инструментах и даже в транспортных средствах.
Литий-ионные аккумуляторы
содержат анод, катод и электролит. Эти компоненты расположены внутри корпуса, что позволяет батарее нормально функционировать. Но при неправильном хранении или неправильном обращении аккумулятор может стать опасным.
Из этой статьи вы узнаете, как обращаться, хранить, отправлять и утилизировать поврежденные литий-ионные батареи.Он также предоставит справочную информацию об опасностях, связанных с литий-ионными аккумуляторами, и несколько советов о том, как предотвратить повреждение аккумулятора.
Уход за поврежденными, неисправными, сломанными или отозванными литий-ионными аккумуляторами
Как хранить поврежденные литий-ионные батареи
Поврежденные литий-ионные аккумуляторы могут вытекать электролит, поэтому при обращении с ними важно носить соответствующие средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, фартук и т. Д.). Для безопасного хранения в ожидании надлежащей утилизации поместите аккумулятор в контейнер с песком или другим химически инертным амортизирующим материалом.Не выбрасывайте поврежденные батареи в обычные мусорные контейнеры или контейнеры для вторичной переработки.
Утилизация поврежденных литий-ионных батарей
Являются ли литий-ионные батареи опасными отходами?
Когда литий-ионные аккумуляторы находятся на вашем предприятии, EPA классифицирует их как универсальные отходы (вы также можете управлять ими как опасными отходами, регулируемыми RCRA). Когда с ними обращаются как с универсальными отходами, их нужно отправлять на переработку, а не на свалку.
DOT также может влиять на то, как вы управляете своими литий-ионными батареями.После того, как ваши литий-ионные аккумуляторы будут установлены в док-станцию и будут приняты меры по транспортировке, вам необходимо соблюдать правила DOT по опасным материалам.
Литий-ионные батареи, поврежденные при транспортировке
Мы часто слышим от клиентов вопрос: «Как утилизировать сломанную литий-ионную батарею?» Поврежденные, дефектные, сломанные и отозванные литий-ионные батареи должны быть надлежащим образом упакованы и отправлены, чтобы они не создавали проблем с безопасностью во время транспортировки. Предприятия, предлагающие эти батареи для транспортировки, должны соответствовать положениям 49 CFR 173.185 при подготовке этих товаров к отправке.
Эти положения можно выполнить, приняв такие меры, как использование контейнера с рейтингом ООН с крышкой, наклеивание знака опасности класса 9 и окружение упакованной батареи вермикулитом. Груз должен быть помечен соответствующей транспортной этикеткой ООН и другой необходимой маркировкой.
Опасности для литий-ионной батареи
Мы часто слышим два вопроса: «Что произойдет, если вы сломаете литий-ионный аккумулятор?» и «Чем опасны литий-ионные батареи?»
Сломанные или треснувшие корпуса могут пропускать влагу и кислород в аккумулятор и окислять литиевые компоненты, вызывая тепловую реакцию.Это может привести к пожару или взрыву. Перегрев, перезарядка и удар от падения или раздавливания также могут вызвать тепловые реакции.
Литий-ионные аккумуляторы
, которые перегреваются, имеют запах, обесцвечиваются, деформируются, выпирают или набухают, должны быть немедленно изъяты из эксплуатации и изолированы.
Сгорает литий-ионная батарея
Перезаряженные, перегретые и поврежденные литий-ионные батареи могут загореться, поскольку литиевые компоненты батареи подвержены окислению.Электролит в батарее, который обычно состоит из солей лития и органических растворителей, также легко воспламеняется. Возгорание литий-ионных аккумуляторов трудно потушить, и при этом могут выделяться раздражающие пары и токсичные пары.
Зоны, где хранятся и используются литий-ионные аккумуляторы, должны быть оборудованы огнетушителями класса D, а сотрудники, которые будут бороться с начинающимся возгоранием литий-ионных аккумуляторов, должны быть обучены использованию огнетушителей. Также можно использовать сухие химические и пенные огнетушители.Как и в случае любого пожара, если он перешел в начальную стадию, с ним должны бороться обученная пожарная бригада или бригада пожарного реагирования.
Часто задаваемые вопросы по обращению и хранению литий-ионных батарей
Какие советы по безопасному обращению с литий-ионными аккумуляторами?
Неправильное обращение может вызвать повреждение аккумуляторов, что может привести к перегреву, возгоранию или взрыву. Вот наши советы по правильному обращению с литий-ионными батареями:
Do:
Извлеките батареи из устройств, которые не будут использоваться в течение длительного времени
Храните батареи вдали от источников электромагнитного излучения
Батарейки не должны быть повреждены
Изолируйте батареи с признаками повреждения
Запрещается:
Падение или раздавливание аккумуляторной батареи
Используйте вздутые, помятые, раздутые, протекающие или поврежденные батареи
Прокол батарейных отсеков
Переделать аккумулятор любым способом
Как следует хранить литий-ионные батареи?
Правильное хранение предотвращает повреждение батарей и продлевает их срок службы (обычно 1-3 года).Соблюдайте следующие правила хранения аккумуляторов:
Do:
Хранить в хорошо вентилируемых помещениях
Хранить при температуре от 40 ° F до 80 ° F
Хранить вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла
Избегать замерзания
Когда батарея не используется, держите клеммы закрытыми
Предотвратить соприкосновение терминалов друг с другом
Беречь от высоких температур
Запрещается:
Совместимость с другими типами аккумуляторов
Магазин свободно
Дать батареям намокнуть
Магазин в автомобилях
Хранить в местах с резкими перепадами температур
Хранить в горячих точках
Как удалить разлившуюся литий-ионную батарею?
Если электролит из поврежденной литий-ионной батареи вытечет из аккумуляторной батареи, он может представлять опасность для всех, кто находится поблизости, и для тех, кто будет реагировать на разлив.При ликвидации разливов литий-ионных аккумуляторов соблюдайте следующие меры предосторожности и процедуры:
Изолируйте и проветрите помещение
Используйте соответствующие СИЗ (очки, перчатки, фартук и т. Д.)
Держите подходящий огнетушитель в пределах досягаемости
Поместите аккумулятор в емкость с песком или другим химически инертным амортизирующим материалом, например вермикулитом
Используйте инертные нецеллюлозные абсорбенты для очистки пролитого электролита
Поместите использованные абсорбенты и СИЗ в герметичный пакет и обратитесь к специалисту по охране окружающей среды или отгрузке для правильной утилизации аккумулятора и абсорбентов
Не выбрасывайте батареи или использованные абсорбенты в обычные мусорные контейнеры или контейнеры для вторичной переработки.
Литий-ионные батареи
имеют много преимуществ перед традиционными щелочными батареями и батареями других типов.При правильном хранении, обращении и использовании они также имеют более длительный срок службы, чем другие батареи, и обладают большей мощностью. Установление и соблюдение безопасных процедур хранения, обращения и использования этих батарей поможет предотвратить пожары и взрывы. Обучение сотрудников распознаванию опасностей, связанных с литий-ионными и другими типами аккумуляторов, а также правильному обращению с ними, хранению и обращению с ними, поможет избежать повреждения аккумуляторов, пожаров и взрывов.
Как безопасно утилизировать или переработать литий-ионные батареи
Куда уходят батарейки, в мусорную корзину или мусорную корзину? Вопрос с подвохом, НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ.Большинство батарей считаются опасными бытовыми отходами и должны утилизироваться безопасным образом. Если вы не знаете, какие типы батарей вы выбрасываете, безопаснее всего предположить, что это электронные отходы .
Вы можете быть удивлены тем, сколько вещей у вас есть, в которых используются литий-ионные батареи. К 2025 году мировой рынок литий-ионных аккумуляторов, по прогнозам, вырастет до более чем 100 миллиардов долларов. Вы можете подумать: «Что такое литий-ионный аккумулятор?» Это тип аккумуляторной батареи, который чаще всего используется в электронной промышленности. Вот несколько мест, где их можно найти:
Сотовые телефоны
Таблетки
Ноутбуки
Цифровые фотоаппараты
Электронные сигареты
Электроинструменты
Инвалидные коляски
Электровелосипеды, скутеры, гироскутеры и скейтборды
Электромобили
Литий-ионные батареи подлежат вторичной переработке, но их нельзя выбрасывать в корзину . Целью переработки литий-ионных аккумуляторов является предотвращение засорения свалок токсичными электронными отходами и использование полученных материалов для производства новых продуктов.Если вы хотите утилизировать или утилизировать старые батареи, вот четыре шага, которые вы можете предпринять, чтобы безопасно утилизировать их.
Как правильно утилизировать литий-ионные батареи:
По возможности извлеките аккумулятор из устройства.
Храните батареи в прохладном сухом месте, например, в пластиковом контейнере.
Если батареи физически повреждены, храните их в изолированном пластиковом пакете, чтобы избежать короткого замыкания.
Утилизируйте аккумуляторы в местном специальном ящике для аккумуляторов или в центре утилизации.
Чего следует избегать при переработке литий-ионных батарей:
Не выбрасывайте батареи в обычный бытовой мусор или мусорную корзину.
Не сжигайте аккумуляторы в огне, они могут взорваться.
Не смешивайте поврежденные и неповрежденные батареи.
Не храните батареи в металлических контейнерах.
Не храните батареи в течение длительного времени.
Где перерабатывать литий-ионные батареи:
Если вы находитесь в Канаде или США, вы можете найти местное место высадки здесь.
Посетите веб-сайт своего города или региона, чтобы получить информацию о местных предприятиях по переработке отходов.
Поищите контейнеры для утилизации аккумуляторов в муниципалитете или на базе отдыха.
Спросите в местной библиотеке или школе, есть ли у них программа утилизации батарей.
Обратитесь к продавцу или производителю, чтобы узнать, есть ли у них программа утилизации аккумуляторов.
__________________________________________________________________________________________
Ищете другие советы и рекомендации по переработке? Проверьте эти другие блоги:
CleanRiver Recycling предлагает множество инновационных, гибких и настраиваемых решений по переработке.Чтобы выбрать правильное решение, отвечающее вашим потребностям, используйте средство выбора продуктов CleanRiver.
Если у вас есть дополнительные вопросы, на которые нет ответа в этом сообщении в блоге, позвоните нам по телефону 1-866-479-4038 или напишите по адресу solutions@cleanriver.com.
Алюминиево-ионный аккумулятор с высокой кулоновской эффективностью, в котором используется аналог ионной жидкости AlCl3-мочевина.
Значение
Чтобы уменьшить зависимость человечества от ископаемых видов топлива, необходимо реализовать хранилище возобновляемой энергии в масштабе сети.Для этого требуются дешевые, высокоскоростные и долговечные механизмы хранения энергии. В этой работе представлена разработка алюминиево-ионной батареи, использующей в качестве анода и катода, соответственно, богатые землей алюминий и графит, а также электролит-аналог ионной жидкости, состоящий из AlCl ₃ и мочевины, который является очень дешевым и экологически чистым. Батарея демонстрирует кулоновский КПД ∼99,7% и значительную емкость с катодной емкостью 73 мА г ^-1 при 100 мА г ^-1 (1.4 В).
Abstract
В последние годы впечатляющие достижения в области использования возобновляемых источников энергии привели к острому спросу на дополнительные технологии хранения энергии. Здесь разработана алюминиевая батарея с высокой кулоновской эффективностью (∼99,7%), в которой используется богатый землей алюминий в качестве анода, графит в качестве катода и дешевый ионно-жидкий аналог электролита, изготовленный из смеси AlCl ₃ и мочевины в 1,3-литровом растворе. : 1 молярное соотношение. Батарея показывает плато разрядного напряжения около 1.9 и 1,5 В (средний разряд = 1,73 В), что дало удельную емкость катода ∼73 мА · ч · г ^-1 при плотности тока 100 мА · г ^-1 (~ 1,4 ° C). Была легко продемонстрирована высокая кулоновская эффективность в диапазоне скоростей заряда – разряда и стабильность в течение ~ 150–200 циклов. Рамановская спектроскопия in situ четко показала интеркаляцию / деинтеркаляцию хлоралюминат-аниона графита (положительный электрод) во время заряда-разряда и предположила образование соединения интеркаляции графита на стадии 2 при полной зарядке.Рамановская спектроскопия и ЯМР предполагают существование анионов AlCl ₄ ^—, Al ₂ Cl ₇ ^— и [AlCl ₂ · (мочевина) _n] ⁺ катионов в AlCl _{. 3} / электролит мочевины, когда присутствует избыток AlCl ₃. Таким образом, осаждение алюминия происходило двумя путями, один с участием анионов Al ₂ Cl ₇ ^—, а другой с участием катионов [AlCl ₂ · (мочевина) _n] ⁺.Эта батарея — многообещающая перспектива для будущего высокопроизводительного и недорогого накопителя энергии.
Дешевые, высокоскоростные (быстрая зарядка / разрядка) аккумуляторные батареи с длительным сроком службы срочно необходимы для хранения возобновляемой энергии в масштабе сети, поскольку становится все более важным заменить ископаемое топливо (1). Литий-ионные батареи (LIB) дороги и имеют ограниченный срок службы, что делает их неидеальными для хранения энергии в масштабе сети. Кроме того, для использования в сети необходима высокоскоростная способность, при которой LIB становятся все более опасными из-за воспламеняемости используемых электролитов.Батареи на основе алюминия представляют собой жизнеспособную альтернативу благодаря трехэлектронным окислительно-восстановительным свойствам алюминия (потенциал для батарей большой емкости), стабильности в металлическом состоянии и очень высокой естественной распространенности. Кроме того, разработка этих аккумуляторов на основе негорючих электролитов с низкой токсичностью имеет решающее значение для минимизации угрозы безопасности и воздействия на окружающую среду. По этой причине ионные жидкости (ИЖ) были исследованы на предмет аккумулирования энергии из-за их низкого давления пара и широких электрохимических окон, к сожалению, с оговоркой о высокой стоимости в большинстве случаев.Новый класс ионных жидкостей, называемых аналогами ионных жидкостей (ILA) или так называемыми глубокими эвтектическими растворителями, обычно образующихся из смеси сильно кислого галогенида металла Льюиса и основного лиганда Льюиса, привлек значительное внимание благодаря их сопоставимым электрохимическим свойствам. и физические свойства при сниженной стоимости и минимальном воздействии на окружающую среду (2). Abood et al. впервые описал ILA, полученный из смеси AlCl ₃ и амидного лиганда донора кислорода (мочевина или ацетамид), в котором ионы образовывались в результате гетеролитического расщепления AlCl ₃ (Al ₂ Cl ₆ звено ) давая анионы AlCl ₄ ^— и катионы [AlCl ₂ · (лиганд) _n] ⁺, причем последние, как было показано, ответственны за восстановительное осаждение алюминия (3).С тех пор было показано, что многочисленные различные основные лиганды Льюиса образуют ILA при смешивании с AlCl ₃, которые способны к эффективному осаждению алюминия (4–6).
Недавно наша группа разработала систему вторичных алюминиевых батарей, основанную на обратимом осаждении / удалении алюминия на отрицательном алюминиевом электроде и обратимой интеркаляции / деинтеркаляции хлоралюминатных анионов на графитовом положительном электроде в негорючем хлоралюминате 1-этил-3-метилимидазолия. (EMIC-AlCl ₃) Электролит ИЖ (7, 8).Соотношение AlCl ₃ / EMIC = 1,3 моль использовалось таким образом, чтобы Al ₂ Cl ₇ ^— присутствовал в (кислотном) электролите для облегчения осаждения алюминия (9). Во время зарядки Al ₂ Cl ₇ ^— восстанавливается с осаждением металлического алюминия, а ионы AlCl ₄ ^— интеркалируют (для сохранения нейтральности) в графит по мере окисления углерода. Во время разряда эта батарея показала катодную удельную емкость ∼70 мАч g ⁻¹ с кулоновской эффективностью (CE) 97–98% и сверхвысокой скоростью заряда / разряда (до 5000 мА · г ⁻¹) для более 7000 циклов.Однако есть возможности для улучшения, поскольку область параметров для алюминиевой батареи остается в значительной степени неизученной. Трехэлектронные окислительно-восстановительные свойства алюминия обеспечивают теоретическую удельную емкость анода 2980 мАч / г, поэтому существует потенциал для гораздо более высокой общей емкости (и удельной энергии) батареи за счет исследования новых материалов катода и электролита (10⇓⇓ –13). Более того, несмотря на то, что 97–98% CE этой батареи выше, чем у большинства водных аккумуляторных систем, все еще есть возможности для улучшения.Современные LIB соответствуют 99,98% CE (14, 15), эталон, которому должны соответствовать альтернативные аккумуляторные системы. Еще одно соображение заключается в том, что в нашем существующем электролите алюминиевых аккумуляторных батарей используется хлорид 1-этил-3-метилимидазолия (EMIC), что относительно дорого. Немедленно возможные новые электролиты для этой системы могут включать любые, которые способны к обратимому осаждению / растворению алюминия. В этой работе мы исследуем характеристики перезаряжаемой алюминиевой батареи с использованием электролита ILA на основе мочевины, превосходного соединения с точки зрения стоимости (в ~ 50 раз дешевле, чем EMIC) и экологичности.
Результаты и обсуждение
Циклическая вольтамперометрия и гальваностатический заряд / разряд алюминиевой батареи.
Катод батареи был сконструирован с использованием графитового порошка / полимерного связующего, наклеенного на бумажную подложку из углеродного волокна, а анод представлял собой отдельно стоящую алюминиевую фольгу высокой чистоты. Электролит AlCl ₃ / мочевина во время перемешивания поддерживали ниже 40 ° C, чтобы избежать разложения электролита. Остаточные примеси HCl удаляли добавлением алюминиевой фольги при нагревании и вакууме с последующим добавлением дихлорида этилалюминия ( SI Materials and Methods ).На рис. 1 показана циклическая вольтамперограмма (ЦВА) алюминиевого и графитового электродов в электролите AlCl ₃ / мочевина (моль) = 1,3; найденное нами соотношение дает батарею с максимальной емкостью с хорошей стабильностью при работе на велосипеде. Мы наблюдали несколько пиков окисления графита в диапазоне 1,6–2,0 В (относительно Al), в то время как еще один четко выраженный пик появился при ∼2,05 В (рис. 1 A ). Эти процессы, а также соответствующие события восстановления на отрицательной развертке легко коррелировали с гальваностатической кривой заряда-разряда (рис.1 C ) для батареи с содержанием активного графитового материала ∼5 мг / см ⁻². Окислительно-восстановительные процессы в значительной степени обратимы, но несколько кинетически затруднены, демонстрируя относительно широкие пики (рис. 1 A ), скорее всего, в результате высокой вязкости электролита (3). Осаждение / растворение алюминия (рис. 1 B ) также было довольно обратимым, но для стабилизации требовалось некоторое время цикла (рис. S1). На основе реакции отделения / растворения алюминия и внедрения хлоралюминат-аниона в графит предложены механизмы батареи, схематически проиллюстрированные на рис.1 D .
Рис. 1.
CV графитовых и алюминиевых электродов в электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,3 (моль). ( A ) Интеркаляция / деинтеркаляция графита (1 мВ с ^-1) с указанием соответствующих основных характеристик кривой заряда / разряда батареи. ( B ) Осаждение и зачистка алюминия (0,5 мВ с ^-1) с использованием установки с тремя алюминиевыми электродами. Данные записывались в течение пятого цикла, и обычно требовалось несколько циклов для достижения стабильной формы кривой CV (рис.S1). Обратите внимание, что наши тесты CV были выполнены в конфигурации с ячейкой-мешком, с рабочим и противоэлектродом, разделенными стекловолоконной бумагой (которая была насыщена электролитом), так что эти тесты будут представлять собой схему батареи, которую мы использовали. ( C ) Кривая гальваностатического заряда / разряда с использованием AlCl ₃ / мочевина = 1,3 электролита при 100 мА г ^-1 (цикл 20). ( D ) Схема зарядки аккумулятора (осаждение алюминия и интеркаляция анионов в графите).
Рис. S1.
Изменение плотности тока осаждения / снятия алюминия для первых двух циклов CV с использованием 1.3 = AlCl ₃ / мочевина (моль) при скорости сканирования 1 мВ с ^-1. Обычно требуется несколько циклов для достижения стабильной формы кривой CV для Al-электрода.
На рис. 2 показаны данные гальваностатического заряда-разряда для алюминиево-графитового элемента с использованием электролита ILA AlCl ₃ / мочевина. Первоначальный цикл при 100 мА г ^-1 потребовал ~ 5-10 циклов для стабилизации емкости и CE, что предполагает побочные реакции в течение этого времени. CE во время первого цикла постоянно составлял около 90%, а затем (в течение первых 5–10 циклов) увеличивался выше 100% до достижения стабильной емкости (в этот момент CE стабилизировался на уровне ∼99.7%) (рис.2 A ). Явление CE> 100% неизвестно для электролитной системы EMIC-AlCl ₃ (7) и, следовательно, может включать побочные реакции с катионными частицами алюминия или несвязанной мочевиной, что требует дальнейшего изучения. Закрашенная в рамку область на рис. 2 A (увеличена на рис. 2 B ) демонстрирует емкость при различной скорости заряда-разряда с использованием двух различных значений напряжения отсечки (2,2 и 2,15 В, выбранных на основе рисунка 1 A CV результаты), после чего цикл при 100 мА g ^-1 был возобновлен до ~ 180 циклов.В течение этого времени наблюдался небольшой спад CE, но он оставался> 99%. Несмотря на небольшое снижение кулоновского КПД, энергоэффективность немного увеличилась при циклическом режиме (из-за увеличения КПД по напряжению), давая значения 87,8% и 90,0% при удельных токах 100 мА г ^-1 или 50 мА г ^-1, соответственно. Влияние скорости на гальваностатические кривые заряда-разряда показано на рис. 2 C , и разумные емкости ∼75 мАч g ⁻¹, 73 мАч g ⁻¹ и 64 мАч g ⁻¹ были получены при 50 мА г ^-1 (0.67 C), 100 мА г ^-1 (1,4 С) и 200 мА г ^-1 (3,1 С) удельные токи соответственно.
Рис. 2.
Характеристики ионно-алюминиевого аккумулятора в электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,3. ( A ) Тест стабильности (после изменения скорости заряда – разряда) до ∼180 циклов (удельный ток 100 мА g ^–1 и верхняя / нижняя отсечка 2,2 В / 1 В). ( B ) Область A в штучной упаковке (циклы 1–80) с различной скоростью заряда / разряда. Циклические области серого цвета изображают 2.2-вольтовая верхняя отсечка; область белого цвета изображает верхнюю границу напряжения 2,15 В. Нижнее пороговое значение составляет 1 В для всех регионов. ( C ) Кривые гальваностатического заряда-разряда для 50, 100 и 200 мА g ^-1, верхняя / нижняя отсечка 2,2 В / 1 В.
Рамановская спектроскопия in situ.
Рамановское рассеяние света in situ во время зарядки / разрядки ( SI Materials and Methods ) были выполнены для исследования изменений в структуре графита во время работы батареи. На рис.3 представлены спектры (рис.3 A и C ), записанные во время заряда / разряда со скоростью 50 мА г ^-1 коррелировали с соответствующими участками кривых гальваностатического заряда / разряда (рис. 3 B и D ). Данные были записаны в 81-м цикле заряда-разряда батареи, без очевидного увеличения D-полосы, связанной с дефектом графита (рис. S2), что свидетельствует о высокой структурной целостности графита за счет циклов интеркаляции / деинтеркаляции хлоралюмината. Сразу после начала процесса зарядки нижнего плато полоса G чистого графита (1584 см ^-1) разделена на ∼20 см ^-1.Это расщепление произошло в результате перегруппировки положительных зарядов на пограничных слоях графита во время интеркаляции. Граничные слои, прилегающие к интеркалянтным слоям, испытали больше положительных зарядов, что привело к большому синему сдвигу полосы E _2g для этих слоев, что привело к появлению двух разных пиков E _2g в целом, внутреннего (i) и внешнего (b) ( Рис.3 A , Врезка ; спектры красные) (16, 17). Основываясь на соотношении интенсивностей этих двух пиков, стадия интеркаляции ( n > 2) в этот момент времени может быть рассчитана на основе следующего уравнения: IiIb = σiσb (n − 2) 2, где σi / σb — отношение сечений комбинационного рассеяния света, принятое равным единице (16).Это начальное расщепление, таким образом, указывает на образование разбавленного интеркалирующего соединения стадии 4–5, и по мере продолжения зарядки два пика постоянно смещаются в синий цвет с увеличением потенциала / емкости батареи. Полоса E _{2g (b)} затем претерпела небольшое расщепление (∼3 см ⁻¹) при 1,94–1,99 В (рис. 3 A , вставка , спектры показаны зеленым цветом). В этот момент вычисленный номер стадии (n) составлял ~ 2,5. Вскоре после этого (при 2,03 В) полоса E _{2g (i)} полностью исчезла.Затем последовало увеличение интенсивности E _{2g (b)} примерно вдвое, прежде чем произошло еще одно большое расщепление (1,619–1632 см, ^–1) в начале верхнего плато (∼2,097 В) (рис. 3 A). , спектры синего цвета). В полностью заряженном состоянии остался только один высокоинтенсивный пик на 1632 см ^-1, что свидетельствует об образовании соединения с интеркаляцией графита (GIC) стадии 1 или 2, поскольку ни E _{2g (i)}, ни E _{2g ( б) присутствовало} полос (16).Предполагалось, что GIC 2-го уровня будет зависеть от емкости алюминиевой батареи.
Рис. 3.
Спектры комбинационного рассеяния света графитового электрода, записанные во время заряда ( A ) и разряда ( C ) при 50 мА г ⁻¹. ( Вставки ) Увеличение спектров более низких напряжений, соответствующих полосе G графита E _2g → E _{2g (i)} + E _{2g (b)} расщепление (спектры в красном цвете, соответствующие заштрихованному участку кривые заряда / разряда; спектры зеленого цвета, соответствующие участку кривых заряда / разряда, заштрихованному зеленым цветом).Черный спектр в каждом соответствует напряжению холостого хода = 1 В, полоса G = 1,584 см ^-1. Спектры синего цвета (соответствующие верхнему плато, заштрихованные синим цветом на кривых заряда / разряда) представляют стадию 2 образования / деформации GIC. ( B ) Кривая гальваностатической зарядки (50 мА g ⁻¹), цвет согласован со спектрами комбинационного рассеяния света в A . ( D ) Кривая гальваностатического разряда (50 мА г ^-1), цвет согласован со спектрами комбинационного рассеяния света в C .
Рис. S2.
Рамановская спектроскопия in situ во время разряда (50 мА г ^-1), фокусировка на области D-полосы (1350 см ^-1). Полоса D не определяется до или после разряда. Это был 81-й цикл клетки.
Последующий процесс разряда отражал процесс заряда, демонстрируя обратимость. Когда начался разряд верхнего плато (2,011 В), наблюдалось небольшое красное смещение на 1 см ⁻¹. Затем эта полоса расщепляется (∼12 см ⁻¹) на полпути через верхнее плато (1.97 В), с новым пиком на 1619 см ⁻¹. Пик ⁻¹ на 1,631 см продолжал полностью исчезать, а пик ⁻¹ на 1,619 см достигал максимума при ∼1,66 В, что означало окончание процесса разрядки / деформации верхнего плато GIC 2-й ступени (рис. 3 C , спектры синего цвета). На полпути через плато более низкого напряжения (1,535 В) произошло второе большое расщепление, и исходный E _{2g (i)} начал снова появляться с уменьшающимся потенциалом (рис.3 C , Вставка ; спектры красным). Вскоре после повторного появления моды E _{2g (i)} произошло еще одно расщепление при 1,525–1,535 В, малом по величине (∼5 см ⁻¹), как было замечено во время процесса зарядки (рис. 3 C). , Врезка, спектры зеленым цветом). Это расщепление, вероятно, соответствовало одному из нескольких редокс-событий с более низким током в этой области, продемонстрированных CV (рис. 1 A ). Конечно, при разряде все полосы смещались в красную область.
Видообразование в электролите методом рамановской спектроскопии.
Затем мы исследовали состав нескольких электролитов AlCl ₃ / мочевина. В электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,0 ILA было высказано предположение (3), что осаждение алюминия должно происходить из катионных частиц формы [AlCl ₂ · (лиганд) _n] ⁺, потому что Al ₂ Cl ₇ ^— отсутствовал, и AlCl ₄ ^— не может быть уменьшен в соответствующем окне напряжения.Мы выполнили рамановские спектроскопические исследования пяти электролитов с AlCl ₃ / мочевина в диапазоне 1,0–1,5 (рис. 4 A ). Рамановская спектроскопия ранее использовалась для выявления наличия хлоралюминат-анионов как в ИЖ (18⇓ – 20), так и в ИЛА (21, 22), при этом сдвиги комбинационного рассеяния кажутся довольно инвариантными как в ИЖ, так и в ИЛА с разными катионными частицами. Мы наблюдали характерные рамановские сдвиги AlCl ₄ ^— (311 см ^-1) и Al ₂ Cl ₇ ^— (347 см ^-1) для AlCl ₃ / мочевина> 1 .0. Для электролита AlCl ₃ / мочевина = 1,0 присутствовал только пик ^-1 размером 347 см (AlCl ₄ ^—), что подтверждает отсутствие Al ₂ Cl ₇ ^—. Когда добавлялось больше AlCl ₃ (увеличиваясь до соотношений 1,1, 1,3, 1,4, 1,5), пик при 310 см ^-1 (Al ₂ Cl ₇ ^—) систематически усиливался относительно 347 см ⁻¹, что свидетельствует о существовании Al ₂ Cl ₇ ^—.Кроме того, мы наблюдали менее интенсивные моды Al ₂ Cl ₇ ^—, которые также увеличивались с содержанием AlCl ₃ (рис. 4 B ) (19).
Рис. 4.
Исследование состава электролита. ( A ) Рамановские спектры электролитов AlCl ₃ / мочевина = 1,0, 1,1, 1,3, 1,4, 1,5, нормированные на пик при 347 см ^-1 (AlCl ₄ ^—). ( B ) Увеличение A для выявления более низких режимов интенсивности Al ₂ Cl ₇ ^— (154, 310, 380, 428 см ⁻¹), 1.3, 1,4 = AlCl ₃ / спектры электролита мочевина опущены для ясности. ²⁷ Спектры ЯМР Al для ( C ) AlCl ₃ / мочевина = 1,3 по сравнению с AlCl ₃ / EMIC = 1,3 и ( D ) AlCl ₃ / мочевина = 1,0 по сравнению с AlCl ₃ / EMIC = 1.0. Назначения пиков, основанные на работе Coleman et al. (22).
Поскольку Al ₂ Cl ₇ ^— существует в нашем электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,3, используемом для алюминиевой батареи, осаждение алюминия, вероятно, происходит двумя путями (3, 9): Реакция отрицательного электрода: 4 Al2Cl7− + 3 e− → Al + 7 AlCl4 -, [1] Реакция отрицательного электрода: 2 [AlCl2 · (мочевина) 2] ++ 3 e− → Al + AlCl4− + 4 (мочевина), [2] где осаждение через катионные разновидности, вероятно, будут доминировать (Ур. 2 ). Во время осаждения алюминия катионные частицы будут мигрировать на алюминиевый электрод, тогда как анионные частицы будут мигрировать на графитовый электрод. Кроме того, осаждение Al из катиона (по формуле 2 ) генерирует свободную мочевину на поверхности алюминиевого электрода, которая, вероятно, вступит в реакцию с некоторым количеством Al ₂ Cl ₇ ^—. Уравнение 2 предполагает, что существует только четырехкоординатный катион, в котором две молекулы мочевины связаны с Al атомом кислорода в мочевине (3).Трехкоординатный катион маловероятен из-за отсутствия индуктивных заместителей у азота мочевины, которые могут позволить ему быть бидентатным, как это видно в случае производных ацетамида (21). Реакция интеркаляции графита остается такой же, как и в корпусе батареи EMIC-AlCl ₃ Al, независимо от процесса удаления алюминия на аноде: реакция положительного электрода: AlCl4− + Cx− e− → Cx + [AlCl4] -, [3] где x — количество атомов углерода на один интеркалированный анион ( x = 30 на основе емкости 75 мА · ч · г ^-1 из данных гальваностатического разряда 50 мА · ч ^-1).Удельные энергии, рассчитанные с использованием формул. 1 и 2 составляли 45 Втч кг ^-1 и 76 Втч кг ^-1 соответственно. Эти значения представляют собой верхний предел удельной энергии, поскольку в расчетах не учитывается доля нейтральных частиц, которые обязательно будут сопровождать анионные и катионные частицы в этой жидкости, которая не является на 100% ионной.
Анализ относительных концентраций ионных частиц в электролите.
Мы проанализировали относительные концентрации ионов в электролите, а именно [Al ₂ Cl ₇ ^—] / [AlCl ₄ ^—] и [AlCl ₂ · (мочевина) ₂ ] ⁺ / [Al ₂ Cl ₇ ^—] с использованием отношения интенсивностей пиков комбинационного рассеяния Al ₂ Cl ₇ ^— и AlCl ₄ ^— в электролит (рис.4 А ). Отношение сечений комбинационного рассеяния анионов Al ₂ Cl ₇ ^— и AlCl ₄ ^— было получено для хлорида 1-бутил-3-метилимидазолия (BMIC) / AlCl ₃ (20), и мы использовали это значение для оценки [Al ₂ Cl ₇ ^—] / [AlCl ₄ ^—] = 0,6 и [AlCl ₂ · (мочевина) ₂] ⁺ / [Al ₂ Cl ₇ ^—] = 2.6 (на основе нейтральности заряда) в электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,3. Это дополнительно предполагает, что для AlCl ₃ / мочевина = 1,3 в осаждении алюминия будут преобладать катионные частицы, концентрация которых в 2,6 раза превышает концентрацию [Al ₂ Cl ₇ ^—]. Следовательно, верхний предел удельной энергии реальной системы, основанной только на электрохимически активных материалах, будет ближе к 76 Втч кг ^-1.
Мы провели спектроскопию ЯМР ²⁷ Al и обнаружили частицы Al (23, 24), соответствующие хлоралюминат-анионам и координированному с мочевиной катиону в электролитах (рис.4 C и D ). Фиг. 4 C и D сравнивают спектры ЯМР ²⁷ Al ILA-мочевины AlCl ₃ с ИЖ AlCl ₃ -EMIC при соответствующих молярных соотношениях. Спектр электролита AlCl ₃ / EMIC = 1.0 показал единственный пик, соответствующий аниону AlCl ₄ ^— (δ = 101,8 м.д.) (рис. 4 D ). Однако спектр электролита AlCl ₃ / мочевина = 1,0 показал четыре резонанса: 52.7 частей на миллион ([AlCl ₃ · (мочевина) ₂]), 71,8 частей на миллион ([AlCl ₂ · (мочевина) ₂] ⁺), 88,0 частей на миллион ([AlCl ₃ · (мочевина )]) и 101,5 частей на миллион (AlCl ₄ ^—) — расчеты, основанные на работе Coleman et al. (22). Резонанс при 52,7 м.д. был широким и низкой интенсивностью и четко показан на рис. S3. В электролите AlCl ₃ / EMIC = 1,3 система полностью ионна с AlCl ₄ ^— (δ = 101,8 ppm) и Al ₂ Cl ₇ ^— (δ = 96.7 ppm), являясь доминирующим видом при соотношении 1,3. В электролите AlCl ₃ / мочевина = 1,3 спектр демонстрирует гораздо более широкую (вероятно, из-за химического обмена (22)) характеристику, чем AlCl ₃ / EMIC = 1,3, охватывая область, соответствующую анионному AlCl ₄ ^—, Al ₂ Cl ₇ ^— и катионные частицы [AlCl ₂ · (мочевина) ₂] ⁺, что соответствует наличию этих ионов в электролите (рис.4 С ). Деконволюция этого широкого резонанса была проведена, чтобы попытаться количественно оценить различные виды, но из-за возникших трудностей результаты не рассматривались для обсуждения.
Рис. S3.
Алюминий (²⁷ Al) Спектр ЯМР AlCl ₃ / мочевина = 1.0. Увеличение при 52,7 ppm ([AlCl ₃ · (мочевина) ₂]), чтобы показать широкий резонанс низкой интенсивности.
SI Материалы и методы
Приготовление AlCl
₃-Мочевина ILA (1,3 = AlCl ₃ -Мочевина моль) Аккумуляторный электролит.
Два грамма мочевины (VWR, 99,9% сверхчистой, тщательно высушенной для удаления воды) и 5,77 г безводного AlCl ₃ (Fluka, ≥99%, кристаллизованный) добавляли небольшими порциями в стеклянный сцинтилляционный флакон объемом 20 мл под постоянное магнитное перемешивание и термоэлектрическое охлаждение (∼5 ° C) для образования однородной жидкости. Добавляли алюминиевую фольгу (~ 1 г) и электролит нагревали до 60 ° C в вакууме в течение ~ 1 часа, после чего 3,2 г электролита удаляли в чистый сосуд и добавляли две капли EtAlCl ₂.После перемешивания в течение ~ 1 ч электролит еще раз помещали в вакуум до полного прекращения образования пузырьков.
Измерения ЯМР.
Используя спектрометр UI300 на 300 МГц, были зарегистрированы ²⁷ спектров ЯМР Al (64 сканирования, время сбора данных 0,5 с) относительно 1,1 M Al (NO ₃) ₃ в D ₂ O. Все спектры были записаны для чистых образцов без затвора, а температура была откалибрована по метанолу (± 1 ° C).
Рамановские измерения (ILA).
Чистые образцы 1,0, 1,1, 1,3, 1,4 и 1,5 = AlCl ₃ / моль мочевины (без EtAlCl ₂) помещали в прозрачный пластиковый пакет и снимали спектры (1,250–1800 см ^-1) с помощью лазера Ar ⁺ (532 нм) с 0,8 см ^-1.
Электрохимические измерения (включая конструкцию батареи).
Все ячейки были изготовлены в ламинированных алюминиевых футлярах для ячеек (MTI, EQ-alf-100-210). Алюминиевая фольга (Zhongzhoulvye Co., Ltd., 0.016 мм), никелевый язычок 3 мм (MTI, EQ-PLiB-NTA3), графитовый порошок (GP) (Ted Pella, 61–302 SP-1, натуральные хлопья), углеродная лента (Ted Pella, 16073), альгинат натрия ( Sigma), связующее (альгинат натрия), углеродная волокнистая бумага Mitsubishi (CFP) (30 г / м ²) и фильтровальная бумага из стекловолокна (Whatman GF / A).
Аккумуляторы.
Графитовые суспензии (95-5 = GP-Alg по массе) были приготовлены с использованием 950 мг GP, 50 мг связующего альгината натрия и 2–3 мл дистиллированной воды. После перемешивания в течение ночи ∼5 мг / см ² (∼7.5 мг всего) загружали на CFP, и электрод прокаливали при 80 ° C в вакууме в течение ночи. При изготовлении ячейки-мешка в качестве токоприемника использовалась никелированная пластина, которую затем можно было запечатать путем термосваривания. Алюминиевая фольга была достаточно тонкой, чтобы обеспечить эффективную термосварку от полимерного покрытия на ячейке пакета, а для усиления уплотнения с внешней стороны пакета использовалась быстросохнущая эпоксидная смола. Все детали внутри пакета фиксировались углеродной лентой, которая подвергалась воздействию электролита. Частично собранную ячейку сушили в течение ночи при 80 ° C под вакуумом и переносили в перчаточный ящик, где находились два слоя разделителя из стекловолоконной фильтровальной бумаги (предварительно высушенные при 250 ° C) и 1.Вводили 5 г 1,3 = AlCl ₃ -мочевины на моль электролита.
Измерения гальваностатического заряда / разряда проводились вне перчаточного бокса.
CV.
Циклические измерения вольтамперометрии были выполнены на потенциостате / гальваностате модели CHI 760D (CH Instruments). Графитовые электроды были приготовлены на CFP с использованием графитовой суспензии, которая была разбавлена примерно в 1000 раз таким образом, что осаждались количества суспензии в микрограммах (невозможно было точно взвесить). Алюминиевые электроды перед использованием промывали ацетоном и осторожно протирали кимвипом.Конфигурации мешочных ячеек использовались с тремя электродами, а один слой стекловолоконной бумаги использовался в качестве разделителя. EtAlCl ₂ сочли ненужным для измерений CV.
Реакции растворения / осаждения алюминия анализировали с использованием трех алюминиевых электродов (рабочий ∼20 мм ², счетчик ∼3 см ², эталонный ∼1 см ²). Интеркаляция / деинтеркаляция анионов из графита была проанализирована в идентичной конфигурации, за исключением того, что на рабочем электроде CFP была нагрузка в микрограммах (~ 3 см ²).
Рамановские измерения на месте.
Рамановские ячейки in situ были сконструированы в ячейке мешка с кварцевым окном для получения оптического доступа. Гальваностатический заряд / разряд выполнялся в течение ~ 80 циклов при 100 мА г ^-1 для обеспечения нормального поведения батареи, затем при 50 мА г ^-1 (~ 0,66 ° C) при записи спектров (время сбора данных 2 с, пять сканирований) на каждое изменение на 0,01 В. Выбранные спектры были выбраны для рис. 3.
Заключение
Высокоэффективная батарея, которая стабильна в течение ~ 180 циклов и при различных скоростях заряда-разряда с использованием алюминиевого анода, графитового порошкового катода и дешевого AlCl ₃ / электролит, аналог ионной жидкости мочевины, был успешно создан.Интеркаляция / деинтеркаляция графита во время зарядки / разрядки была подтверждена in situ рамановскими экспериментами, и наблюдалась стадия 2 GIC. Обратимость процесса была подтверждена восстановлением полосы G при 1584 см ^-1 без наблюдаемого увеличения интенсивности D-полосы. Рамановская спектроскопия и ЯМР ²⁷ Al электролита показали присутствие AlCl ₄ ^—, [AlCl ₂ · (мочевина) _n] ⁺ и Al ₂ Cl ₇ ^— ионных форм в электролите.
Будущие перспективы алюминиевых аккумуляторов на основе электролита AlCl ₃ / мочевина многообещающие и заслуживают дальнейшего изучения. Высокая кулоновская эффективность батареи предполагает длительную цикличность, но это (в идеале тысячи циклов) необходимо продемонстрировать. Изобилие земли и низкая стоимость компонентов этой батареи делают ее очень привлекательным вариантом для использования в больших масштабах, а ее относительно низкая удельная энергия (по сравнению с LIB) приемлема для немобильных накопителей энергии.Емкость этой батареи заметно менее впечатляющая, чем у аккумуляторной системы на основе EMIC, из-за более высокой вязкости и более низкой проводимости / ионности электролита, но должна иметь место для дальнейшего улучшения. Несмотря на то, что эта работа представляет собой удовлетворительный шаг вперед, исследование многочисленных комбинаций электролитов и электродных материалов остается широко открытым для дальнейшего развития алюминиевых батарей для достижения сверхвысокого соотношения удельная энергия / стоимость.
Благодарности
H.Д. благодарит за поддержку Министерство энергетики США DOE DE-SC0016165. Б.-Дж.Х. благодарит за поддержку Глобального плана сетевых талантов 3.0 (NTUST 104DI005) Министерства образования Тайваня. М.-К.Л. благодарит за поддержку проекта ученых Тайшань для молодых ученых провинции Шаньдун, Китай.
Сноски
Авторы: M.A. и H.D. спланированное исследование; M.A., C.-J.P., Y.R., C.Y. и M.-C.L. проведенное исследование; M.A. предоставил новые реагенты / аналитические инструменты; М.A., B.-J.H. и H.D. проанализированные данные; и M.A. и H.D. написал газету.
Рецензенты: G.Z.C., Ноттингемский университет; и X.L., Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1619795114/-/DCSupplemental.
Алюминиевый аккумулятор сверхбыстрой зарядки предлагает безопасную альтернативу обычным аккумуляторам
Ученые из Стэнфорда изобрели гибкий высокопроизводительный алюминиевый аккумулятор, который заряжается примерно за 1 минуту.Фото: Марк Шварц, Институт энергетики Прекурта, Стэнфордский университет.
Ученые Стэнфордского университета изобрели первую высокопроизводительную алюминиевую батарею, которая быстро заряжается, долговечна и недорога. Исследователи говорят, что новая технология предлагает безопасную альтернативу многим коммерческим батареям, широко используемым сегодня.
«Мы разработали перезаряжаемую алюминиевую батарею, которая может заменить существующие устройства хранения, такие как щелочные батареи, которые вредны для окружающей среды, и литий-ионные батареи, которые иногда воспламеняются», — сказал Хунцзе Дай, профессор химии в Стэнфорде.«Наша новая батарея не загорится, даже если вы просверлите ее».
Дай и его коллеги описывают свою новую алюминиево-ионную батарею в статье «Сверхбыстрая перезаряжаемая алюминий-ионная батарея» в предварительном онлайн-выпуске журнала Nature от 6 апреля.
Алюминий уже давно является привлекательным материалом для аккумуляторов, в основном из-за его низкой стоимости, низкой воспламеняемости и высокой емкости заряда. В течение десятилетий исследователи безуспешно пытались разработать коммерчески жизнеспособную алюминиево-ионную батарею.Ключевой задачей было найти материалы, способные производить достаточное напряжение после повторяющихся циклов зарядки и разрядки.
Катод графитовый
Алюминиево-ионный аккумулятор состоит из двух электродов: отрицательно заряженного анода из алюминия и положительно заряженного катода.
«Люди пробовали разные материалы для катода», — сказал Дай. «Мы случайно обнаружили, что простое решение — использовать графит, который в основном состоит из углерода.В нашем исследовании мы определили несколько типов графитового материала, которые дают нам очень хорошие характеристики ».
Для экспериментальной батареи команда из Стэнфорда поместила алюминиевый анод и графитовый катод вместе с ионным жидким электролитом в гибкий чехол с полимерным покрытием.
«Электролит — это соль, которая является жидкой при комнатной температуре, поэтому она очень безопасна», — сказал аспирант Стэнфордского университета Мин Гун, соавтор исследования Nature .
Лаборатория Стэнфордского профессора Хунцзе Дая изобрела сверхбыструю алюминиево-ионную батарею с электродами из недорогого алюминия (Al) и листов наноуглерода.Предоставлено: Мэн-Чанг Линь и Хунцзе Дай, Стэнфордский университет.
Алюминиевые батареи безопаснее обычных литий-ионных батарей, используемых сегодня в миллионах ноутбуков и сотовых телефонов, добавил Дай.
«Литий-ионные батареи могут стать причиной возгорания», — сказал он.
В качестве примера он указал на недавние решения авиакомпаний United и Delta запретить массовые перевозки литиевых батарей на пассажирских самолетах.
«В нашем исследовании у нас есть видеоролики, демонстрирующие, что вы можете просверлить алюминиевый отсек для аккумулятора, и он будет продолжать работать еще некоторое время, не загораясь», — сказал Дай.«Но литиевые батареи могут сработать непредсказуемым образом — в воздухе, в машине или в вашем кармане. Помимо безопасности, мы добились значительного прорыва в производительности алюминиевых батарей».
Один из примеров — сверхбыстрая зарядка. Владельцы смартфонов знают, что для зарядки литий-ионного аккумулятора могут потребоваться часы. Но команда Стэнфорда сообщила о «беспрецедентном времени зарядки» до одной минуты с алюминиевым прототипом.

Прочность — еще один важный фактор.Алюминиевые батареи, разработанные в других лабораториях, обычно умирают всего после 100 циклов заряда-разряда. Но батарея Stanford смогла выдержать более 7500 циклов без потери емкости. «Это был первый случай, когда сверхбыстрая алюминий-ионная батарея была сконструирована со стабильностью в течение тысяч циклов», — пишут авторы.
Для сравнения, срок службы типичной литий-ионной батареи составляет около 1000 циклов.
«Еще одна особенность алюминиевой батареи — гибкость», — сказал Гонг.«Его можно сгибать и складывать, поэтому он может использоваться в гибких электронных устройствах. Алюминий также является более дешевым металлом, чем литий».
Приложения
В дополнение к небольшим электронным устройствам, алюминиевые батареи могут использоваться для хранения возобновляемой энергии в электрической сети, сказал Дай.
«Энергосистеме нужна батарея с длительным сроком службы, которая может быстро накапливать и выделять энергию», — пояснил он. «Наши последние неопубликованные данные показывают, что алюминиевый аккумулятор можно заряжать десятки тысяч раз.Трудно представить себе создание огромной литий-ионной батареи для хранения в сети ».
Алюминий-ионная технология также предлагает экологически чистую альтернативу одноразовым щелочным батареям, сказал Дай.
«Миллионы потребителей используют 1,5-вольтовые батарейки типа AA и AAA», — сказал он. «Наша алюминиевая аккумуляторная батарея вырабатывает около двух вольт электричества. Это больше, чем кто-либо достиг с алюминием».
Но для соответствия напряжению литий-ионных аккумуляторов потребуются дополнительные улучшения, добавил Дай.
«Наша батарея вырабатывает примерно половину напряжения типичной литиевой батареи», — сказал он. «Но улучшение материала катода может в конечном итоге увеличить напряжение и плотность энергии. В противном случае в нашей батарее есть все, о чем вы можете только мечтать: недорогие электроды, хорошая безопасность, высокоскоростная зарядка, гибкость и длительный срок службы. I рассматривают это как новую батарею в ее первые дни. Это довольно интересно ».
Новый метод визуализации обнаруживает, что образование алюминиевых сплавов является причиной отказов батарей следующего поколения
Дополнительная информация: Сверхбыстрая перезаряжаемая алюминий-ионная батарея, DOI: 10.1038 / природа14340 Предоставлено Стэндфордский Университет
Ссылка : Алюминиевый аккумулятор со сверхбыстрой зарядкой — безопасная альтернатива обычным аккумуляторам (6 апреля 2015 г.) получено 28 октября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-04-ultra-fast-aluminium-battery-safe-Alternative.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения.

Промыв