Классификация систем охлаждения: Система охлаждения двигателя – назначение, виды систем, устройство, принцип работы

Предпусковой подогреватель

Предпусковым подогревателем называется устройство, предназначенное для облегчения запуска двигателя в холодных условиях. Как правило, термином «предпусковой подогреватель» называют подогреватели охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Вместе с тем, предпусковой подогрев двигателя обеспечивают и другие устройства: свечи накаливания, подогреватели дизельного топлива, подогреватели масла.

Предпусковой подогреватель устанавливается на автомобили в качестве опции или отдельно. В зависимости от способа создания тепловой энергии различают три вида предпусковых подогревателей: топливный, электрический и тепловой аккумулятор.

Топливный подогреватель

Наибольшее применение на отечественных легковых и грузовых автомобилях нашли топливные подогреватели, использующие для подогрева охлаждающей жидкости энергию сгорания топлива (бензин, дизельное топливо, газ). Основное преимущество топливных подогревателей автономность, т.к. они используют источник энергии, находящийся на автомобиле. Поэтому другое название таких подогревателей – автономные подогреватели.

Топливный подогреватель встраивается в штатные систему охлаждения, топливную систему и выпускную систему. Топливный обогреватель, как правило, выполняет две функции:

  1. подогрев охлаждающей жидкости,
  2. подогрев воздуха и обогрев салона.

Имеются автономные подогреватели, осуществляющие только обогрев салона, т.н. воздушные отопители.

Конструктивно топливный обогреватель объединяет нагревательный (теплообразующий) модуль и систему управления.

Нагревательный модуль включает топливный насос, сопло, свечу накаливания, камеру сгорания, теплообменник, вентилятор. Насос обеспечивает подачу топлива в подогреватель, где оно распрыскивается, смешивается с воздухом и воспламеняется от свечи накаливания. Тепловая энергия сгорающей смеси через теплообменник нагревает охлаждающую жидкость. Продукты сгорания отводятся в выпускную систему с помощью вентилятора.

Охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу системы охлаждения естественным путем (снизу вверх) или принудительно (водяной насос). После того, как охлаждающая жидкость достигнет заданной температуры, реле включает вентилятор системы отопления и кондиционирования и происходит обогрев салона автомобиля. При достижении максимальной температуры подогреватель выключается.

В разных конструкциях топливных подогревателей управление его работой может осуществляться непосредственно с помощью кнопки включения, таймера включения, пульта дистанционного управления, GSM-модуля, обеспечивающего запуск подогревателя по мобильному телефону.

Ведущими производителями топливных подогревателей являются Webasto (модель TermoTop), Eberspacher (модель Hydronic), Теплостар (модель Бинар).

Электрический подогреватель

Электрические подогреватели используют для подогрева охлаждающей жидкости электрическую энергию внешней сети переменного тока. Наибольшее применение электрические подогреватели нашли в северных европейских странах, вместе с тем, и в нашей стране они применяются достаточно часто.

Основными преимуществами электрических подогревателей являются отсутствие вредных выбросов при работе, бесшумность, низкая цена, быстрота нагрева жидкости, ведь по сути это электрический кипятильник.

Электрический подогреватель устанавливается непосредственно в рубашке охлаждения блока цилиндров или в одном из патрубков системы охлаждения.

Типовыми функциями электрического подогревателя являются:

  • подогрев охлаждающей жидкости;
  • подогрев воздуха и обогрев салона;
  • зарядка аккумуляторной батареи.

Электрический подогреватель включает электрический нагревательный элемент мощностью до 3 квт, электронный блок управления и модуль подзарядки аккумуляторной батареи.

Принцип работы электрического подогревателя аналогичен топливному подогревателю. Основное отличие в способе подогрева охлаждающей жидкости. Электрический подогреватель также обеспечивает подзарядку аккумуляторной батареи, что является актуальным при эксплуатации автомобиля в условиях низких температур воздуха.

Ведущими производителями электрических подогревателей являются фирмы Defa (модель WarmUp), Лидер (модель Северс).

Тепловой аккумулятор

Тепловой аккумулятор являются самым редким видом предпускового подогревателя, несмотря на то, что имеет высокую эффективность. Наряду с названием тепловой аккумулятор, уместно другое наименование – система аккумулирования тепловой энергии охлаждающей жидкости.

Система аккумулирования тепловой энергии выполняет следующие функции:

  • накопление тепловой энергии;
  • хранение тепловой энергии;
  • использование энергии для подогрева охлаждающей жидкости;
  • использование энергии для подогрева воздуха и отопления салона.

Конструкция данной системы включает: тепловой аккумулятор, насос охлаждающей жидкости, гидрораспределитель и блок управления.

Тепловой аккумулятор как элемент системы аккумулирования тепловой энергии служит для хранения нагретой охлаждающей жидкости. Он представляет собой металлический цилиндр с вакуумной изоляцией. Насос обеспечивает зарядку теплового аккумулятора нагретой охлаждающей жидкостью и его разрядку при запуске двигателя. Зарядка аккумулятора осуществляется автоматически по сигналу блока управления и периодически повторяется во время движения.

Разряд аккумулятора производится с нажатием соответствующей кнопки, при этом включается насос и горячая жидкость нагнетается в контур малого круга системы охлаждения. Гидрораспределитель регулирует потоки охлаждающей жидкости между двигателем и отопителем салона.

 

 

Классификация систем водяного охлаждения

Доступность воды в большинстве промышленных районов наряду с ее высокой теплоемкостью сделали воду наиболее предпочтительным теплоносителем как в промышленности, так и в коммунальном хозяйстве. До 80% воды, используемой в промышленности, в основном применяется для охлаждения технологических процессов и производимой продукции. Различают три основных типа промышленных систем водяного охлаждения: прямоточная, замкнутая (радиаторная) рециркуляционная (закрытая без испарения) и открытая (испарительная) рециркуляционная. К испарительным охла­дителям открытой рециркуляционной системы относятся водохранилища или пруды охладители, брызгательные бассейны, градирни.

На промышленном предприятии вода выполняет роль охладителя, т.е. необходимую работу по охлаждению определенного источника тепла, и в конечном итоге получает это тепло, которое затем рассеивается в окружающей среде. В прямоточных системах из вод­ного источника забирается прохладная вода, нагревается в процессе охлаждения от источ­ника тепла, а затем возвращается в водоем, температура воды в котором в месте выпуска повышается. В системах такого типа при выделении из охлаждаемого источника 0,25 кал тепла каждые 0,5 литра охлаждающей воды нагреваются примерно на 0,5 °С.

В открытых системах оборотного водоснабжения происходит испарение воды. При переходе из жидкой фазы в газообразную в окружающую среду выделяется тепло. В хо­де испарения воды имеет место рассеивание порядка 500 калорий на 1 литр воды, пре­образованной в пар. При использовании испарения в процессе охлаждения в окружающую среду может быть выделено более чем в 50 раз больше тепла на единицу массы во­ды по сравнению с обычным испарительным процессом.

Таким образом, прямоточные системы предусматривают лишь однократный про­пуск охлаждающей воды через оборотную систему, возвращая ее обратно в водные бас­сейны, что требует больших расходов природной воды, а значит, затрат, и приводит к по­вышению температуры воды в водоприемнике. С другой стороны, градирни допускают многократное использование воды, в результате чего объемы водозабора снижаются бо­лее чем на 90% по сравнению с системами прямоточного охлаждения. Такой подход су­щественно снижает температуру воды водоприемника, но не температуру окружающей среды, поскольку тепло выделяется в атмосферу.

Эффективность процесса охлаждения в открытых системах зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости движения воздуха и от поверхности соприкосновения охлаждаемой воды с воздухом.

В замкнутых рециркуляционных (радиаторных) системах охлаждаемая вода не имеет непосредственного контакта с воздухом. Охлаждение в замкнутых (радиаторных) системах происходит через стенку радиатора, внутри которою протекает охлаждаемая вода.

По способу подвода воздуха охладители делятся на открытые (с естественным притоком воздуха), башенные (оборудованные башней для усиления тяги), вентиля­торные (с принудительной подачей воздуха с помощью вентиляторов). Замкнутые (ра­диаторные) охладители, которые иногда называются сухими градирнями по способу подвода воздуха, могут быть только башенными или вентиляторными, так как для их эффективной работы требуется интенсивный воздухообмен. Для достижения такого же эффекта охлаждения, как и в испарительных охладителях, в замкнутые радиаторные ох­ладители необходимо подать воздуха в несколько раз больше.

По способу создания поверхности охлаждения охладители делятся на брызгальные, капельные, пленочные и комбинированные (капельно-пленочные). Необходи­мая площадь контакта в брызгальных охладителях создается разбрызгиванием воды через специальные сопла или насадки. В капельных, пленочных и комбинированных ох­ладителях необходимая площадь контакта создается путем распределения воды над спе­циальными оросительными устройствами, обеспечивающими дробление капель до необходимых размеров или создание тонких пленок для эффективного охлаждения нагре­той воды.

Главная особенность прямоточных систем заключается в расходе относительно большого объема воды на охлаждение. Обычная схема прямоточной системы охлажде­ния водой показана на рисунке. В некоторых системах прямоточного охлаждения вода из системы водоснабжения предприятия может быть использована и как питьевая, и для нужд охлаждения. В таких случаях необходима ее предварительная подготовка.

Схема системы прямоточного водоснабжения на промпредприятии

1 — водопровод предприятия; 2 — теплообменник на предприятии; 3 — охладитель при необходи­мости; 4 —  водоем

Замкнутая система оборотного водоснабжения (замкнутая рециркуляционная система) это система, в которой вода циркулирует в замкнутом контуре, с незначитель­ным испарением (выпуском в атмосферу). Эти системы обычно требуют высокой степе­ни химической обработки воды, и, поскольку потери воды в системе незначительны, та­кая степень является экономически оправданной. Для наиболее оптимальной работы системы обычно используют подпиточную воду высокого качества. Такие системы часто используются на установках для непрерывного литья в сталелитейной промышленнос­ти, где даже незначительные осаждения любого происхождения могли бы привести к неисправности оборудования.

На рисунке ниже показана упрощенная схема замкнутой рециркуляционной системы. Тепло передается и замкнутый контур охлаждающей воды типичным теплообменным оборудованием и удаляется из замкнутого контура системы во вторичный контур охлаждающей воды. Во вторичном контуре охлаждения обычно используется либо испарительное, либо прямоточное водяное охлаждение, либо воздушное охлаждение.

Схема системы замкнутой рециркуляционной системы оборотного водоснабжения

I — замкнутый контур, II — открытый контур; 1 — тепловая нагрузка; 2 — охладитель; 3 — накопитель воды; 4 — насосы.

Скорость воды в замкнутых системах обычно составляет от 1 м/с до 1,5 м/с. Повышение температуры в среднем составляет от 6 до 9 °С. Вообще в замкнутых системах подпиточная вода либо не требуется вообще, либо требуется в очень незначительном количестве для компенсации утечек через уплотнения насосов, переливов из расширительных баков и поверхностного испарения воды из выпускных отверстий системы. Такая периодическая подпитка требует проведения регулярных анализов качества воды для контроля за правильной концентрацией химикатов, применяемых для химической обработки.

Открытая система оборотного водоснабжения (открытая рециркуляционная система) включает градирню или испарительный бассейн для рассеивания теплоты, которую вода удаляет из производственного процесса. Открытая рециркуляционная система предусматривает забор воды из чаши градирни или камеры охлажденной во­ды, ее пропуск через технологическое оборудование, требующее охлаждения, и затем возврат воды через испаритель, где испаряемая вода используется для охлаждения ос­тавшейся воды. Этот процесс циклично повторяется, и при повторном использовании для компенсации потерь воды (испарение и продувка системы) производится забор значительного количества свежей подпиточной воды.

Схема открытой системы оборотного водоснабжения с градирней

1 — теплообменник; 2 — градирня; 3 — чаша градирни; 4 — насос; 5 — трубопровод подпиточный воды; 6 — испарения.

Вернуться к списку

5 различных типов систем охлаждения

12 августа 2018 г.

Лето в Пембрук-Пайнс, Флорида, прекрасное, если вы можете сохранять прохладу и комфорт при повышении влажности. Если ваш кондиционер больше не охлаждает должным образом или срок его службы подходит к концу, возможно, самое время начать искать замену. Вот пять различных жилых систем кондиционирования воздуха, которые стоит рассмотреть для вашего дома во Флориде.

Центральный кондиционер

Наиболее распространенным типом кондиционера является центральная система охлаждения. Центральные системы охлаждения используют сеть воздуховодов для подачи воздуха по всему дому. Обычно это двухкомпонентные системы с наружным блоком, который содержит змеевики компрессора и конденсатора, и внутренним блоком со змеевиками испарителя. Линии хладагента соединяют их вместе.

Для эффективной работы центрального кондиционирования воздуха ваш специалист по системам вентиляции и кондиционирования должен провести расчет нагрузки на ваш дом, чтобы определить правильный размер системы для установки. Убедитесь, что этот шаг не пропущен при установке центрального кондиционера. Малогабаритный блок не будет адекватно охлаждать ваш дом. Негабаритный блок не будет должным образом осушать дом, оставляя вас страдать от дискомфорта влажности во Флориде.

Бесканальные мини-сплит-системы

Бесканальные системы идеально подходят для домов и квартир. Эти системы также имеют наружный и внутренний блоки, однако они требуют меньше места внутри и быстрее устанавливаются, чем центральные системы. Внутренние кондиционеры крепятся к стенам или потолку помещений, в которых вы решили их установить.

Преимущества бесканальных кондиционеров включают более тихую работу, равномерное распределение температуры и зональный контроль температуры. С отдельными блоками в разных частях дома вы можете экономить энергию, отключая блоки в комнатах, которые не используются. Кроме того, каждый член семьи может персонализировать температуру в комнате, которую он занимает, чтобы все члены семьи были счастливы и чувствовали себя комфортно.

Поскольку они не имеют воздуховодов, вы также будете наслаждаться более высоким качеством воздуха без пыли и грязи, которые накапливаются в воздуховодах. Это также означает меньшее техническое обслуживание, так как нет необходимости в очистке воздуховодов.

Тепловые насосы

Если вы ищете альтернативу центральному охлаждению, вам может подойти тепловой насос. Зимой тепловые насосы извлекают тепло из воздуха или, в случае геотермальных тепловых насосов, из земли, распределяют его по дому. Это делает их отличным энергосберегающим выбором. Летом они работают в обратном порядке, забирая тепло из воздуха внутри дома и передавая его наружу.

Тепловые насосы больше подходят для южных штатов США с умеренными зимами.

Испарительные кондиционеры

Испарительные охладители, также называемые болотными охладителями, менее распространены, чем кондиционеры с хладагентом. Однако они представляют собой недорогой и энергоэффективный способ охлаждения дома. Испарительные охладители лучше всего работают в жарком сухом климате, например, в юго-западных регионах США. Такие районы, как Флорида, содержат слишком много влаги, чтобы система такого типа могла работать эффективно. В испарительных охладителях используется вентилятор, который втягивает наружный воздух и протягивает его через влажные прокладки, где воздух охлаждается за счет испарения, а затем циркулирует по дому. Этот простой процесс производит воздух, который на 20-30 градусов холоднее.

Кондиционер — это долгосрочная инвестиция. После того, как вы выбрали правильный тип кондиционера для своего дома, позвоните в службу Hi-Vac Air Conditioning Service по телефону 954-246-4141 для быстрой установки кондиционера в Пемброк-Пайнс, штат Флорида, и прилегающих районах.

Изображение предоставлено Shutterstock

Какой тип охлаждения используется в вашем доме?

Выбор подходящей системы охлаждения для дома

Все мы знаем, как включить кондиционер, но знаете ли вы, какой у вас кондиционер? Важно знать свою систему охлаждения, особенно когда Монро медленно нагревается. Определив, какая система охлаждения находится в вашем доме, вы сможете лучше оценить связанные с ней вопросы или проблемы. Понимание компонента охлаждения также помогает при обслуживании вашей системы HVAC.

Если вам когда-нибудь приходилось спрашивать себя: «Какой тип охлаждения используется в моем доме?» Вы пришли в нужное место! Компания Iceberg Heating & Cooling хотела бы рассказать о типах систем охлаждения, доступных для домовладельцев Монро. Следуйте нашему руководству ниже!

Различные типы систем охлаждения

Центральная система кондиционирования воздуха

Центральные кондиционеры предназначены для охлаждения всего дома. Эти системы состоят из компрессорного блока, расположенного снаружи, который направляет воздух во внутренний змеевик, который затем создает кондиционированный воздух, который распределяется по воздуховодам. Эти воздуховоды затем соединяются с вентиляционными отверстиями, причем в каждой комнате есть один, который подает холодный воздух, а другой возвращает существующий воздух для рециркуляции.

Это самый распространенный тип охлаждения в домах.

Тепловой насос

Тепловые насосы очень похожи на центральные системы кондиционирования воздуха, за исключением того, что они выполняют двойную функцию. Тепловые насосы также работают с наружными компрессорами и внутренними змеевиками, но этот процесс можно изменить, чтобы обеспечить тепло вместо охлаждения. Тепловые насосы помогают сделать вашу систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха более эффективной за счет оптимизации как нагрева, так и охлаждения в одной системе. Но это сочетается с более легкой производительностью.

Примечание: Чтобы определить, является ли ваша система охлаждения центральным кондиционером или тепловым насосом, включите отопление. Если наружный блок начинает работать и издавать шум, это означает, что у вас есть тепловой насос. Другой способ узнать это — найти номер модели наружного блока и поискать его в Интернете.

Бесканальная мини-сплит-система

Бесканальные мини-сплит-системы, как следует из названия, работают без распределения воздуха по воздуховодам. Вместо этого в мини-сплит-системах охлаждения используется один наружный компрессор, а в каждой комнате или зоне дома есть прикрепленный внутренний блок. Поскольку в каждой зоне есть выделенный внутренний блок, у вас есть преимущество в большей гибкости при охлаждении, поскольку вы можете охлаждать только определенные комнаты, а не весь дом.

Этот тип системы охлаждения не так распространен, возможно, из-за того, что его первоначальная стоимость выше, чем у традиционных систем. Мини-сплит более популярен в других странах.

Испарительный охладитель/Болотный охладитель

Хотя они более практичны для более сухого климата, в некоторых домах Монро можно найти испарительные охладители. В испарительных охладителях нет хладагентов. Вместо этого испарительные охладители забирают свежий воздух снаружи и охлаждают его за счет испарения. Затем прохладный воздух распространяется по дому вместе с влажностью. Испарительные охладители могут быть присоединены к воздуховодам, как в центральной системе кондиционирования воздуха, или иметь переносной вариант.

Система кондиционирования воздуха в помещении/окне

Этот тип кондиционера является наиболее доступным, а также самым портативным. Комнатные и оконные кондиционеры используются для охлаждения отдельных комнат, а не всего дома.