Устройство воздушной системы охлаждения: Система воздушного охлаждения двигателя

Содержание

Система воздушного охлаждения двигателя

Воздушная система охлаждения двигателя пользовалась огромной популярностью после Второй мировой войны, когда у людей не было денег на покупку дорогих автомобилей. Простая и надежная система, построенная на принудительном обдуве разогретого блока цилиндров потоком воздуха, отлично зарекомендовала себя на маломощных микролитражках европейского производства.

Назначение воздушного охлаждения двигателя

При работе двигателя внутреннего сгорания, температура отдельных деталей может повышаться до 800-900 градусов, а цилиндры разогреваются до 2000 градусов Цельсия и выше. Если не охлаждать двигатель, его мощность заметно снизится, а расход топлива и масла увеличится. Перегрев деталей мотора, к тому же, приводит к их быстрому износу и поломке.

До 2001 года двигатели воздушного охлаждения от Volkswagen Beetle использовались в качесте двигателей подъемников на австралийском горнолыжном курорте Тредбо

Чрезмерное охлаждение действует на двигатель не менее негативно. При переохлаждении наблюдаются практически те же признаки: снижение мощности, ускоренный износ деталей, повышенный расход топлива.

В современных автомобилях система охлаждения помимо основной задачи выполняет еще и ряд второстепенных. Прежде всего, это нагрев воздуха в системе отопления салона. Помимо этого, средствами системы охлаждения зачастую охлаждают моторное масло, рабочую жидкость автоматической коробки передач, а в некоторых случаях, приемный коллектор или даже дроссельный узел.

Для выполнения всех этих задач в современной системе охлаждения, воздушной или жидкостной, рассеивается около 35% тепла, полученного в результате сгорания топлива.               

Устройство воздушной системы охлаждения

Теплоносителем в воздушной системе охлаждения служит поток воздуха.

Он отводит тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Система включает в себя: вентилятор, охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), съемный кожух, дефлекторы и контрольные приборы.

Возможно, самый мощный автомобильный двигатель воздушного охлаждения был установлен на Porsche 911 (933) Turbo S в 1997 году. Этот двигатель с двумя турбинами развивал 400 лошадиных сил

Блок и головку блока цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащают дополнительными ребрами, увеличивающими площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Воздушный поток подается к корпусу двигателя принудительно, при помощи вентилятора с лопастями из прочного, но легкого алюминиевого сплава.

Конструкция вентилятора системы воздушного охлаждения

Вентилятор - главный узел системы, а ротор вентилятора - его основная деталь. Для оптимизации потока воздуха форму и конструкцию деталей вентилятора тщательно просчитали инженеры. Он состоит из направляющего диффузора и  ротора, как правило, состоящего из 8 лопаток, расположенных радиально.

В направляющем аппарате - диффузоре - есть свои лопасти переменного сечения, служащие для направления потока. Они неподвижны и равномерно располагаются по окружности.

Двигатели с воздушным охлаждением ставились на полноприводные военные грузовики чешской компании Tatra

Лопасти направляющего аппарата меняют направление воздушного потока, заставляя его двигаться в сторону противоположную вращению ротора. Это позволяет увеличить воздушное давление, а следовательно, охлаждение двигателя.

Вентилятор приводится в движение от шкива коленчатого вала при помощи ремня. Направляющий аппарат неподвижно закреплен на двигателе.

Вентилятор оснащен защитной сеткой, позволяющей избежать попадания посторонних предметов в направляющий аппарат.

Как работает воздушное охлаждение двигателя

Поскольку цилиндры и их головки нагреваются больше других деталей, мощный воздушный поток направляется, в первую очередь на них, вдоль каналов между ребрами охлаждения. Затем воздух равномерно распределяется на все детали двигателя с помощью направляющих поток дефлекторов – тонких металлических пластин.

Объем воздуха, подаваемого вентилятором в систему охлаждения, составляет примерно 30 куб.м в минуту. Это обеспечивает нормальную работу двигателя невысокой мощности и небольшого объема в температурных пределах от -40 до +40 градусов.

Интенсивность охлаждения двигателя с воздушной системой регулируется автоматически при помощи термостатов и заслонок.                                   

Преимущества и недостатки воздушной системы охлаждения

Преимуществом воздушной системы охлаждения двигателей является простота эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Воздушное охлаждение позволяет значительно снизить массу мотора и  упростить холодный запуск.

К недостаткам воздушной системы охлаждения принято относить увеличение габаритов двигателя и повышенный уровень шума. К тому же, в подобных системах некоторые элементы испытывают большую тепловую нагрузку за счет неравномерности обдува.

Двигатели с воздушным охлаждением чувствительнее к качеству топлива, смазочных материалов и запасных частей, так как работают, в целом, в более экстремальном режиме эксплуатации. Кроме того, необходимо тщательно следить за чистотой в моторном отсеке, так как даже тонкий налет грязи на корпусе двигателя существенно снижает характеристики охлаждения.             

Характерные поломки системы воздушного охлаждения двигателя

Признаком плохой работы охлаждающей системы служит повышение температуры масла в картере двигателя, регистрируемое специальным датчиком.

Самая распространенная поломка воздушной системы охлаждения - это обрыв ремня вентилятора. На приборной панели автомобилей, в которых применена система воздушного охлаждения, имеется лампа, которая сигнализирует об этой неисправности.

Автомобили с воздушным охлаждением двигателя

Пик применения двигателей воздушного охлаждения в автомобилестроении пришелся на шестидесятые годы двадцатого века. В тот период в мире выпускалось максимальное количество автомобилей с воздушным охлаждением двигателя. Наиболее известны модели концерна Volkswagen – такие как знаменитый «Жук», Transporter T1 и T2 и другие. Модели, построенные на основе такого двигателя, строили американские инженеры из GM (Chevrolet Corvair), французские (Citroën 2CV, GS и GSA) и японские (Honda 1300). Отдельного упоминания достойны автомобили с двигателями воздушного охлаждения другого германского концерна – Porsche. Одна из наиболее известных моделей, выпускающаяся и в наше время Porsche 911, в течение долгого времени оснащалась двигателем с воздушным охлаждением. Благодаря гению Фердинанда Порше, мощными двигателями воздушного охлаждения оснащались только автомобили этой компании. 

Большая часть излишков тепла, то есть около 44% отводится от двигателя через выхлопную трубу, вне зависимости от типа системы охлаждения

В современном автомобилестроении двигатели с воздушным охлаждением утратили популярность. Главным образом, вследствие доминирования переднеприводных моделей с поперечным расположением двигателя. При такой конструкции, во-первых, трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения, а во-вторых, нетрудно установить радиатор водяного охлаждения.

Отечественный автопром также не обошел популярную концепцию стороной. Все автомобили Запорожского автозавода, выпущенные в период существования СССР, обладали двигателями воздушного охлаждения с приводом на задние колеса, установленными в задней части кузова, по той же концепции Фердинанда Порше.

Устройство воздушной системы охлаждения

Система воздушного охлаждения двигателей состоит из ряда элементов, регулирующих ее работу и поддерживающих заданный тепловой режим двигателя.


Принципиальная система устройство воздушной системы охлаждения автомобиля:

• подкапотное пространство, закрытое кузовными панелями;

• центробежный вентилятор с направляющим аппара­том, приводимый в действие коленчатым валом двигателя;

• рубашки охлаждения;

• органы, управляющие расходом воздуха в виде заслонок, управляе­мых термостатами, дросселирующих вход и выход воздуха, или автоматической муфты регулирования частоты вращения лопастей венти­лятора;

• датчик температуры и показывающий прибор в кабине водителя;

• оребрение цилиндров и их головки.

 

По сравнению с жидкостной системой охлаждения воздушная имеет ряд преимуществ:

• простота и удобство эксплуатации;

• отсутствие дорогостоящих узлов и агрегатов;

• меньшая масса двигателя;

• более быстрый прогрев двигателя;

• пониженная чувствительность к колебаниям температуры, что осо­бенно важно при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом.

 

К недостаткам устройства воздушной системы охлаждения следует отнести:

• повышенный уровень шума, создаваемый вентилятором;

• большую напряженность отдельных деталей двигателя вследствие их неравномерною охлаждения;

• большой расход мощности на привод вентилятора (10 —15 % мощно­сти двигателя).

Неисправности системы охлаждения, подробнее....


Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля: виды, устройство, неисправности


Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС. 

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения  (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:
  • Воздушными.
  • Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
  • Гибридными.
Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться. 


 
Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО –  жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет. 

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока. 

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя


Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов: 
  • тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
  • габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы, 
  • давления в СО,
  • конструктивных особенностей термостата.
Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый. 

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

  • перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
  • форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?


В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего  на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка».  Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

 
 
2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.
 

 
3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров. 

 

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю.  Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости.  На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами).  На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.
 
    
5. Помпа - центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).  

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:
  • вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), 
  • съемный кожух, 
  • дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы. 

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

  • Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно. 
  • Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
  • Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно. 
  • Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
  • Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева).Свой путь антифриз начинает  по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры  жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан  срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится  малый круг.
  • В момент запуска ДВС антифриз  – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости  –  потоком воздуха от вентилятора.
Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня. 
  • Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха, 
  • Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос. 

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

  • Вентилятор создает поток воздуха
  • Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
  • Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт. 

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

  • Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание,  набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
  • Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
  • Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
  • Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
  • Потеря герметичности пробки радиатора.  При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
  • Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают  отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
  • Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
  • Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Воздушная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Воздушная система охлаждения используется на отечественных дизельных двигателях (Д-21, Д-37Е, Д-144), а также на пусковом двигателе ПД-8. В состав воздушной системы охлаждения дизельного двигателя Д-144 (Д-37Е) [рис. 1, в)] входит вентилятор, который состоит из ротора (9) и направляющего аппарата (10), кожух (2) и щитки дефлекторов (4, 7, 8), направляющих воздушный поток. Дефлекторы повышают равномерность охлаждения нагретых деталей. С целью увеличения поверхности охлаждения головки и цилиндры изготавливаются с рёбрами.

Рис. 1. Принципиальные схемы систем охлаждения двигателей.

а) – Жидкостная термосифонная система охлаждения;

б) – Жидкостная принудительная система охлаждения:

1) – Сердцевина радиатора;

2) – Вентилятор;

3) – Шторка;

4) – Верхний бак радиатора;

5) – Крышка наливной горловины;

6) – Пароотводная трубка;

7) – Верхний патрубок;

8) – Рубашка головки цилиндров;

9) – Рубашка блок-картера;

10) – Нижний патрубок;

11) – Нижний бак радиатора;

12) – Пробка сливного отверстия;

13) – Паровоздушный клапан;

14) – Термостат;

15) – Термометр;

16) – Водораспределительный канал;

17) – Центробежный насос;

18) – Водоотводная трубка;

в) – Воздушная система охлаждения:

1) – Масляный радиатор;

2) – Кожух;

3) – Замок;

4) – Задний дефлектор;

5) – Цилиндр;

6) – Шпилька крепления среднего дефлектора;

7) – Средний дефлектор;

8) – Передний дефлектор;

9) – Ротор;

10) – Направляющий аппарат;

11) – Защитная сетка.

Привод вентилятора во вращение осуществляется посредством клиноремённой передачи от коленчатого вала. Ротор центробежного вентилятора у пускового двигателя ПД-8 закреплён на маховике двигателя.

17*

Похожие материалы:

Устройство и действие систем охлаждения трактора

Категория:

   Тракторы

Публикация:

   Устройство и действие систем охлаждения трактора

Читать далее:



Устройство и действие систем охлаждения трактора

Воздушное охлаждение. При воздушном охлаждении цилиндры (рис. 42, а, б) двигателя изготавливают каждый в отдельности, а для увеличения поверхности охлаждения их наружные стенки делают ребристыми. Цилиндры окружены направляющими щитками (дефлекторами), обеспечивающими равномерный обдув их воздухом.

В передней части двигателя устанавливают вентилятор, закрытый сеткой, приводимый во вращение ременной передачей от шкива, укрепленного на коленчатом валу. При обрыве ремня на щитке некоторых тракторов зажигается красная лампа.

Действие системы заключается в следующем. При работе двигателя вентилятор засасывает воздух из атмосферы и нагнетает его под кожух, откуда он проходит между ребрами цилиндров и головок, отбирая от них излишнюю теплоту. За действием системы охлаждения наблюдают по дистанционному термометру смазочной системы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 41. Тепловой баланс дизеля.

Рис. 42. Схема воздушного охлаждения:
а — устройство; б— охлаждение поршня маслом; 1 — шкив; 2— ремень; 3— сетка; 4 — вентилятор; 5 — кожух; 6 — цилиндр; 7— щитки; 8— канал; 9 — поршень; А. Б — точки замера температуры.

Температура масла при нормальной работе двигателя должна быть в пределах от 55 до 100 °С, а максимально допустимая в тяжелых условиях— 120 °С.

Воздушное охлаждение достаточно хорошо обеспечивает нужный тепловой режим двигателя, работающего с полной нагрузкой, даже при температуре окружающего воздуха до +50 °С.

Двигатель с воздушным охлаждением быстро нагревается, поэтому износ его деталей во время пуска и в начальный период работы незначителен. Система охлаждения проста в эксплуатации и требует малых затрат труда на техническое обслуживание. В отличие от двигателей с жидкостным охлаждением у двигателей с воздушным охлаждением исключается опасность размораживания. Применять такую систему охлаждения предпочтительнее в безводных районах.

К недостаткам воздушной системы охлаждения по сравнению с системой жидкостного охлаждения относятся: большая трудность обеспечения благоприятного теплового режима двигателя, повышенный расход картерно-го масла и шум во время работы.

Жидкостное охлаждение. При охлаждении двигателя с помощью жидкости камеру сгорания двигателя, находящуюся внутри цилиндра (рис. 43), окружают полостью, называемой рубашкой. В эту рубашку заливают охлаждающую жидкость (воду или антифриз — водный раствор этиленгликоля, обладающий свойством замерзать при очень низких температурах).

Во время работы двигателя стенки цилиндра (гильзы) и головки цилиндра, прилегающие к камере сгорания, сильно нагреваются и передают теплоту жидкости, находящейся в рубашке.

Жидкость, нагретая в рубашке, захватывается центробежным насосом; через верхний патрубок направляется в радиатор, герметически закрытый крышкой. Перетекая через трубки радиатора, жидкость охлаждается воздухом, просасываемым через радиатор вентилятором, и направляется по нижнему патрубку обратно в рубашку двигателя. Затем процесс повторяется.

Рис. 43. Схема жидкостного охлаждения:
1 — шторка; 2— радиатор; 3 — крышка; 4, 12 — патрубки; 5—вентилятор; 6 — термостат; 7 — рубашка; 8— термометр; 9 — датчик; 10, 13 — спускные краны; 11 — цилиндр; 14 — масляный радиатор; 15 — насос.

Таким образом, охлаждающая жидкость, циркулируя по системе охлаждения во время работы двигателя, отбирает излишнюю теплоту от стенок цилиндра и головки и, проходя через радиатор, отдает ее в атмосферу, поддерживая тем самым нужную температуру деталей двигателя. Такая система охлаждения называется жидкостной, принудительной и закрытой.

Работа жидкостной системы охлаждения контролируется дистанционным термометром 8, датчик 9 которого находится в верхнем баке радиатора или головке блока.

Температуру охлаждающей жидкости можно изменять при помощи шторки вручную. Для автоматического поддержания нужной температуры двигатель снабжен термостатом. Для спуска охлаждающей жидкости из блока цилиндров используют спускной кран, а из нижнего бака радиатора — кран.

У форсированных двигателей, кроме основных систем охлаждения (воздушной и жидкостной), применяется дополнительное охлаждение поршней маслом, подаваемым из смазочной системы через канал в шатунах.

Насколько эффективно такое охлаждение, показывают цифры в точках А и Б: температура поршня 9 без охлаждения маслом во время работы составляла соответственно 232 и 213 °С, а при охлаждении маслом — 210 и 175 °С.

Расход масла на охлаждение поршней относительно невелик — 3,6…5 л/мин при давлении масла в магистрали 0,2…0,25 МПа и температуре 100…105 °С.

Рекламные предложения:


Читать далее: Устройство и действие приборов системы охлаждения трактора

Категория: - Тракторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Виды охлаждения компрессоров

Компания StarKraft представляет своим клиентам полный комплекс услуг. К примеру, продажа поршневых компрессоров сопровождается квалифицированной консультативной помощью, обеспечением полного комплекса мероприятий по монтажу и запуску оборудования. Также мы предлагаем услуги по сервисному гарантийному и послегарантийному обслуживанию. Компания работает со всеми моделями компрессорного оборудования. Мы обслуживаем оборудование любого типа и всех моделей – компрессоры винтовые и поршневые.

На нашем сайте вы также можете найти полезную информацию о правилах по выбору и эксплуатации компрессорных станций. В этом материале мы остановимся на таком важном вопросе, как охлаждение компрессора. Система охлаждения зависит от модели установки, и может быть воздушной или водяной.

Воздушная система охлаждения

По причине конструктивных особенностей и предназначения, воздушная система охлаждения традиционно встречается на поршневых компрессорах. Дело в том, что эти модели рассчитаны на краткосрочные включения, что не допускает значительного повышения температуры двигателя. Следовательно, нет смысла использовать сложные и дорогостоящие виды охлаждения компрессоров, к которым относятся жидкостные системы.

Воздушное охлаждение – это простейшая система, в состав которой входит вентилятор и защитная решетка. Задача вентилятора состоит в нагнетании потока воздуха на греющиеся агрегаты и механизмы установки (поршни и двигатель). Важнейшее преимущество, которым обладает воздушное охлаждение компрессора – его простота, надежность и безопасность. Также стоит отметить, что наличие данной системы существенно не отражается на стоимости оборудования. Ее практически не нужно обслуживать. В качестве хладагента выступает бесплатный и общедоступный ресурс – воздух. Однако воздушная система менее эффективна, чем водяные виды охлаждения компрессоров.

Водяная система охлаждения

Модели винтовых компрессоров чаще всего имеют водяную систему охлаждения. Поскольку винтовые станции имеют более сложную конструкцию и рассчитаны на продолжительный интервал беспрерывной работы, они нуждаются в более эффективном охлаждении. Его способны обеспечить водяные системы. Сегодня встречаются следующие виды охлаждения компрессоров этого типа:

  • Закрытая система с циркуляцией воды;
  • Открытая система без циркуляции воды;
  • Открытая система с циркуляцией воды.

Закрытая система с циркуляцией воды

Системой охлаждения данного типа предусмотрено, что вода постоянно циркулирует внутри ее, между компрессором и охладителем. Вода может охлаждаться воздухом (для этого используется охлаждающая батарея). Кроме этого, дополнительное охлаждение может обеспечиваться вентилятором (или системой вентиляторов). Для наполнения закрытых систем используется предварительно очищенная и смягченная вода, возможно с добавлением антифриза.

Открытая система без циркуляции воды

Для заполнения такой системы используется обычная водопроводная вода, либо вода из природных водоемов. После того, как жидкость проходит через систему и охлаждает компрессор, она сливается в стоковую шахту. Такая система отличается простотой конструкции и невысокой стоимостью монтажа. В то же время стоит отметить, что эксплуатационные расходы на содержание компрессора с такой системой могут быть достаточно высоки – необходимо учитывать большой расход водопроводной воды. Если вода берется из природных водоемов, за нее платить не придется. Но в таком случае нужно будет обеспечить ее предварительную фильтрацию и очистку.

Открытая система с циркуляцией воды

Этот вид системы охлаждения построен так, что нагретая в процессе охлаждения компрессора жидкость возвращается для охлаждения в башенный охладитель. В этом устройстве вода разбрызгивается в верхней части камеры, сквозь которую в этот момент продувается поток воздуха. Такой способ охлаждения приводит к тому, что часть воды испаряется, а оставшаяся жидкость снижается до температуры, которая на 2 градуса ниже температуры окружающей среды.

Охлаждение компрессора с такой системой (открытой с циркуляцией воды) обычно используют на объектах, расположенных в местах, где имеются определенные сложности с подачей необходимого объема свежей воды. Недостаток использования такой системы охлаждения – загрязнение жидкости. Кроме того, чтобы компенсировать испарения при охлаждении жидкости, в систему необходимо обеспечить поступление свежей воды.

В общем можно сделать вывод, что водяные системы охлаждения более эффективны, но имеют ряд особенностей:

  • Сложная конструкция;
  • Необходимость подачи свежей воды;
  • Загрязнения и образование накипи;
  • Эксплуатация компрессоров с водяной системой охлаждения требует дополнительных затрат.

Подготовлено: Андрей Ивановский

Преимущества воздушного охлаждения - Официальный сайт бренда АГРОМАШ

Продолжается совершенствование двигателей колесной техники

Колесные тракторы и самоходные шасси под брендом АГРОМАШ производства предприятий Концерна «Тракторные заводы» хорошо известны в сельском хозяйстве, строительно-дорожной и коммунальной сферах. Они традиционно оснащаются двигателями воздушного охлаждения мощностью от 25 до 90 л.с. Существуют также стационарные модификации двигателей мощностью от 20 до 40 л.с., которые используются в гражданских и оборонной отраслях в составе электро- и сварочных агрегатов, воздушных компрессоров, водяных насосов, автобетоновозов и т.д. Все эти двигатели имеют между собой очень высокую степень унификации (более 90%), и отличаются только количеством цилиндров (2, 3 и 4), а также наличием (или отсутствием) турбонаддува.

В чем преимущества двигателей воздушного охлаждения в сравнении с двигателями жидкостного охлаждения (ДЖО)?

В первую очередь, двигатели воздушного охлаждения отличаются более простой конструкцией: у них нет водяного насоса, радиатора (изготавливаемого, к тому же, из дорогостоящих цветных металлов), термостата, патрубков, хомутов, дополнительных труб подвода и отвода жидкости. Во-вторых, они обладают высокой ремонтопригодностью: наличие индивидуальных цилиндров позволяет, в случае необходимости, производить замену отдельных цилиндров, что делает возможным ремонт даже в полевых условиях. В ДЖО в этом случае необходима либо замена блока цилиндров, либо выпрессовка гильз цилиндров с последующей их заменой. В-третьих, их отличает высокая живучесть. Повреждение радиатора и патрубков в ДЖО, а также простое ослабление хомутов на водяных патрубках обуславливает невозможность эксплуатации в связи с утечкой жидкости. Это особенно актуально в сельской местности и отдаленных районах, где далеко не всегда можно найти антифризы, а также при эксплуатации в условиях экстремальных температур. При работе в условиях жаркого климата вызывает опасность процесс выкипания охлаждающей жидкости, затруднительна эксплуатация также и в районах с повышенной запыленностью – при уборке, например, хлопка, или в условиях пустынь и степей, поскольку в этом случае радиаторы системы жидкостного охлаждения быстро забиваются.

Всех этих недостатков лишены двигатели воздушного охлаждения. Более того, даже повреждение оребрения цилиндров и головок цилиндров не помешает дальнейшей эксплуатации двигателей. В боевых условиях важным преимуществом двигателей воздушного охлаждения является также значительно меньшее время вывода двигателя на рабочий режим, поскольку не требуется прогрева жидкости, что особенно ярко проявляется в зимнее время. Вышеперечисленные преимущества обусловливают и меньшие эксплуатационные затраты

В Концерне «Тракторные заводы» постоянно ведутся работы по совершенствованию двигателей воздушного охлаждения в направлении как обеспечения современных международных требований к экологической чистоте, так и повышению их агрегатной мощности:
– совершенствование системы газообмена за счет снижения сопротивления впускного и выпускного трактов, переход на трех- и четырехклапанные головки цилиндров, согласование вихревого движения заряда с характеристиками топливоподачи и геометрией камеры сгорания;
– оптимизация характеристик системы турбонаддува, в том числе за счет применения охлаждения наддувочного воздуха;
– модернизация системы топливоподачи за счет управления углом опережения впрыскивания топлива, повышения интенсивности подачи и максимальных значений впрыскивания топлива, а также увеличения количества сопловых отверстий распылителя;
– переход на камеру сгорания открытого типа;
– применение регулируемой по нагрузке и скоростному режиму рециркуляции отработавших газов (ОГ) с обеспечением охлаждения перепускаемых газов.

Так, в 2008 году на макетном образце трехцилиндрового двигателя с турбонаддувом были реализованы европейские экологические нормы уровня Stage-3A за счет применения охлаждения надувочного воздуха. А в 2013 году переход с двухклапанных головок цилиндров (ГЦ) на трехклапанные позволил разнести по разным сторонам ГЦ впускные и выпускной канал, снизив, тем самым, нежелательный подогрев впускного воздуха и, соответственно, тепловую напряженность двигателя (рис.1). Последнее мероприятие обеспечило возможность отказаться от наклонного расположения форсунки (35о к вертикали), перейдя к вертикальному, и применить многосопловые распылители (с 6-ю отверстиями вместо традиционных 3-х), позволившие повысить степень равномерности распределения топлива по камере сгорания (рис.2). Результатом стало значительное улучшение топливной экономичности двигателей (на 6 – 8%) и увеличение агрегатной мощности (на 15 – 25%) (табл.).

Кроме того, в концерне ведутся работы по применению альтернативных топлив: водо-топливных эмульсий, различных газов. В результате появились газовые тракторы производства ООО «Завод инновационных продуктов», работающие на компримированном (т.е. сжатом) природном газе (КПГ). Однотопливные газовые двигатели созданы на базе дизелей, и, сохранив все преимущества воздушного охлаждения, добавили ряд предпочтений применения самого экологически чистого углеводородного топлива – метана: увеличение ресурса двигателей в 1,5 – 2,0 раза, уменьшение эксплуатационных затрат на топливо в 2,5 – 3,0 раза, снижение загрязнения окружающей среды за счет полного отсутствия сажи и оксидов серы в ОГ (что характерно для дизелей), уменьшения шумности рабочего процесса.

Дальнейшее совершенствование двигателей воздушного охлаждения планируется проводить в направления развития бортовой диагностики, что будет реализовано за счет применения встроенных датчиков:
– расхода топлива и воздуха;
– температуры масла, воздуха, ОГ, топлива, деталей;
– давления воздушного заряда в системе впуска и ОГ в системе выпуска, в системе смазки;
– скоростного режима.
Основная цель проводимых в этом направлении работ по совершенствованию двигателей воздушного охлаждения – это добиться простоты конструкции, надежности в эксплуатации и экологической безопасности.

Рис. 1. Трехклапанная головка цилиндров – схема расположения впускных и выпускных каналов и отверстий под соответствующие клапаны. Обозначение: 1 вп. и 2 вп. – отверстия под первый и второй впускные клапаны

 

 

 

а)

б)

Рис. 2. Схема развития топливных струй в камере сгорания при (а) двухклапанной головке цилиндров и трехсопловых распылителях и (б) трехклапанной головке цилиндров и шестисопловых распылителях

Сравнительные характеристики дизелей с двух- и трехклапанными головками цилиндров

Параметр

Трехцилиндровый двигатель

Четырехцилиндровый двигатель

2-клапанная ГЦ

3-клапанная ГЦ

2-клапанная ГЦ

3-клапанная ГЦ

Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин

2000

2200

2000

2200

2000

2100

2000

2100

Operating power, kW (h.p.)

44,1 (60)

47,8 (65)

51,5 (70)

55,1 (75)

55,1 (75)

62,5 (85)

66,2 (90)

69,9 (95)

Максимальный крутящий момент, Нм

221

218

270

268

284

335

365

365

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт·ч)

230

235

219

220

235

241

218

218

Масса дизеля в состоянии поставки, кг

350

356

430

438

Dimensions, mm

– length

757

757

937

937

– ширина

638

638

641

641

– height

940

938

940

932


Алексей КУЛЬЧИЦКИЙ,

главный специалист ООО «Завод инновационных продуктов»
Концерна «Тракторные заводы»,
доктор технических наук.

 

типов систем охлаждения | Умный дом

Кондиционирование или охлаждение - это сложнее, чем отопление. Вместо того, чтобы использовать энергию для создания тепла, кондиционеры используют энергию для отвода тепла. Наиболее распространенная система кондиционирования воздуха использует компрессорный цикл (аналогичный тому, который используется в вашем холодильнике) для передачи тепла из вашего дома на улицу.

Представьте свой дом как холодильник. Снаружи есть компрессор, наполненный специальной жидкостью, называемой хладагентом.Эта жидкость может переключаться между жидкостью и газом. Когда он изменяется, он поглощает или выделяет тепло, поэтому он используется для «переноса» тепла из одного места в другое, например, изнутри холодильника наружу. Все просто, правда?

Ну нет. И процесс становится немного сложнее со всеми задействованными элементами управления и клапанами. Но эффект его замечательный. Кондиционер забирает тепло из более прохладного места и сбрасывает его в более теплое, что, по-видимому, работает против законов физики.Конечно, этим процессом движет электричество - на самом деле, довольно много.

Типы систем охлаждения

Центральные кондиционеры и тепловые насосы

Центральные кондиционеры и тепловые насосы предназначены для охлаждения всего дома. В каждой системе большой компрессор, расположенный снаружи, управляет процессом; внутренний змеевик, заполненный хладагентом, охлаждает воздух, который затем распределяется по всему дому через воздуховоды. Тепловые насосы похожи на центральные кондиционеры, за исключением того, что цикл можно изменить и использовать для отопления в зимние месяцы.(Тепловые насосы более подробно описаны в разделе, посвященном отоплению.) В случае центрального кондиционера используется та же система каналов, что и печь для принудительного нагрева теплым воздухом. Фактически, центральный кондиционер обычно использует печной вентилятор для распределения воздуха по каналам.

Центральные кондиционеры и воздушные тепловые насосы, работающие в режиме охлаждения, были оценены в соответствии с их сезонным коэффициентом энергоэффективности (SEER) с 1992 года. SEER - это сезонная мощность охлаждения в британских тепловых единицах, деленная на сезонную потребляемую энергию в ватт-часах для «средний» U.С. климат. До 1992 года использовались другие метрики, но эффективность многих старых центральных кондиционеров была эквивалентна оценкам SEER только 6 или 7. Средний центральный кондиционер, проданный в 1988 году, имел примерно 9 баллов в эквиваленте SEER; к 2002 году он вырос до 11,1. Национальный стандарт эффективности для центральных кондиционеров и тепловых насосов с воздушным источником воздуха теперь требует минимального значения SEER 13 (с 2006 г.), а для получения права на получение ENERGY STAR требуется значение SEER 14,5 или выше. Центральные кондиционеры также имеют рейтинг коэффициента энергоэффективности (EER), который указывает на производительность при более высоких температурах.Модели, отвечающие требованиям ENERGY STAR, должны соответствовать требованиям EER 12.

Кондиционеры и тепловые насосы используют цикл хладагента для передачи тепла между внутренним блоком и внешним блоком. Тепловые насосы отличаются от кондиционеров только специальным клапаном, который позволяет реверсировать цикл, подавая внутрь теплый или прохладный воздух.

Новые стандарты эффективности для центральных кондиционеров вступят в силу в 2015 году. Как и в отношении печей, новые стандарты будут различаться по регионам, причем на юге и юго-западе страны будут более строгими, чем на севере.Новые центральные кондиционеры, продаваемые для установки на юге и юго-западе, должны соответствовать минимум 14 SEER; для блоков, установленных на Севере, минимум 13 SEER остается неизменным. Воздушные тепловые насосы должны соответствовать минимуму 14 SEER независимо от того, где они установлены. Кроме того, центральные кондиционеры, установленные на жарком и сухом юго-западе, должны соответствовать минимум 12,2 EER (или 11,7 EER для более крупных моделей).

В отличие от этого, охлаждающая способность геотермальных тепловых насосов измеряется по EER в установившемся режиме, а не по сезонным параметрам.Минимальные требования программы ENERGY STAR для геотермальных тепловых насосов: 21,1 EER для систем с разомкнутым контуром, 17,1 EER для систем с замкнутым контуром и 16 EER для блоков с прямым расширением (DX).

Комнатные кондиционеры

Комнатные кондиционеры доступны для монтажа в окнах или через стены, но в каждом случае они работают одинаково, с компрессором, расположенным снаружи. Комнатные кондиционеры рассчитаны на охлаждение только одной комнаты, поэтому для всего дома может потребоваться несколько кондиционеров.Отдельные блоки стоят дешевле, чем центральные системы.

Комнатные кондиционеры рассчитываются только на основе EER, который представляет собой холодопроизводительность, деленную на потребляемую мощность. Чем выше EER, тем эффективнее кондиционер. Пересмотренные федеральные минимальные стандарты эффективности для комнатных кондиционеров, принятые в 2011 году, вступят в силу в июне 2014 года; пересмотренные требования ENERGY STAR вступят в силу в октябре 2013 года. В таблице 5.2 перечислены требования к блокам с жалюзийными стенками - наиболее распространенному типу.

Федеральный стандарт min EER ENERGY STAR мин. EER
Емкость (БТЕ / ч) по состоянию на октябрь.2014 по состоянию на октябрь 2014 г. По состоянию на июль 2017 г.
менее 6000 11,0 11,2 12,1
6000 ру 7999 11,0 11,2 12,1
от 8000 до 13999 10,9 11,3 12,0
14 000–19 999 10,7 11,2 11.8
от 20 000 до 24 999 9,4 9,8 10,3
25 000 и выше 9,0 9,8 9,9

Испарительные охладители

Испарительные охладители, иногда называемые болотными охладителями, менее распространены, чем парокомпрессионные кондиционеры (хладагент), но они являются практической альтернативой в очень засушливых регионах, таких как Юго-Запад. Они работают, всасывая свежий наружный воздух через влажные подушки, где воздух охлаждается за счет испарения.Затем более холодный воздух циркулирует по птичнику. Этот процесс очень похож на ощущение холода, когда вы выходите из бассейна на ветру. Испарительный охладитель может снизить температуру наружного воздуха на целых 30 градусов.

Они могут сэкономить до 75% затрат на охлаждение летом, поскольку единственный механический компонент, использующий электричество, - это вентилятор. Кроме того, поскольку эта технология проще, ее также можно купить гораздо дешевле, чем центральный кондиционер - часто примерно вдвое.

Охладитель с прямым испарением увеличивает влагу в доме, что можно считать преимуществом в очень сухом климате. Непрямой испарительный охладитель немного отличается тем, что испарение воды происходит на одной стороне теплообменника. Воздух в помещении нагнетается через другую сторону теплообменника, где он охлаждается, но не собирает влагу. Оба типа начинают терять свою эффективность с повышением влажности, потому что влажный воздух менее способен переносить дополнительную влагу.

Для того чтобы испарительные охладители выполняли свою работу, они должны быть подходящего размера. Холодопроизводительность испарительного охладителя измеряется не количеством тепла, которое он может отвести (британских тепловых единиц), а давлением вентилятора, которое требуется для циркуляции холодного воздуха по всему дому, в кубических футах в минуту (куб.фут / мин). Хорошее правило - вычислить кубический квадратный фут вашего дома и разделить его на 2. Например, для дома площадью 1500 квадратных футов с 8-футовыми потолками потребуется охладитель на 6000 кубических футов в минуту.

Бестоковые мини-сплит-кондиционеры

Мини-сплит-системы, очень популярные в других странах, могут быть привлекательным вариантом модернизации для дополнительных помещений и для домов без воздуховодов, например, использующих водяное тепло (см. Раздел «Отопление»).Как и в обычных центральных кондиционерах, в мини-блоках используются внешний компрессор / конденсатор и внутренние кондиционеры. Разница в том, что каждая охлаждаемая комната или зона имеет свой кондиционер. Каждый внутренний блок соединен с наружным блоком через трубопровод, по которому проходят линии питания и хладагента. Внутренние блоки обычно крепятся на стене или потолке.

Основным преимуществом бесканальной мини-секции является ее гибкость в охлаждении отдельных помещений или зон. Предоставляя отдельные блоки для каждого помещения, легче удовлетворить различные потребности различных комнат в комфорте.

Избегая использования воздуховодов, мини-разделители без воздуховодов также позволяют избежать потерь энергии, связанных с центральными системами приточной вентиляции.

Основной недостаток мини-сплит - стоимость. Они стоят намного дороже, чем обычный центральный кондиционер того же размера, в котором уже установлены воздуховоды. Но, учитывая стоимость и потери энергии, связанные с установкой новых воздуховодов для центрального кондиционера, покупка бесканального мини-сплит-системы может быть не такой уж плохой сделкой, особенно с учетом долгосрочной экономии энергии.Поговорите со своим подрядчиком о том, какой вариант будет для вас наиболее рентабельным.

Современное охлаждение

Night Breeze - это новая технология домашнего климат-контроля, предназначенная для экономии энергии в жарком и сухом климате. По сути, это приводной вентилятор для всего дома, кондиционер и водонагреватель косвенного нагрева, объединенные в единую систему управления. Летом система втягивает как можно больше прохладного наружного воздуха для удовлетворения потребностей в охлаждении - кондиционер включается только в случае крайней необходимости.Зимой теплообменник вода-воздух, отходящий от водонагревателя, подает теплый воздух в систему.

Контактное лицо: Davis Energy Group

Также подходит для сухого климата, охладитель Coolerado Cooler представляет собой испарительную технологию охлаждения, которая на 100% косвенная. Он может обеспечить охлаждение от четырех до шести тонн при потребляемой мощности 1200 Вт. Его коэффициент энергоэффективности (EER) составляет 40 или выше, что делает его в два-три раза более эффективным, чем у лучших обычных кондиционеров.

Контактное лицо: Coolerado, LLC

Накопитель тепловой энергии - это технология, которая лучше всего подходит для простого переключения энергопотребления с пиковых на непиковые часы. Он работает, накапливая энергию во льду - ночью электричество используется для замораживания воды, а днем ​​лед может охлаждать воздух, циркулирующий по всему дому. Эта технология, наиболее экономически эффективная для людей, которые живут в климате с прохладной ночью и платят больше за пиковое потребление электроэнергии (например, в Калифорнии), теперь доступна для использования в жилых помещениях.

Контактное лицо: ООО «Айс Энерджи»

Кондиционер | Министерство энергетики

Три четверти всех домов в Соединенных Штатах имеют кондиционеры. Кондиционеры используют около 6% всей электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах, что обходится домовладельцам примерно в 29 миллиардов долларов в год. В результате ежегодно в воздух выбрасывается около 117 миллионов метрических тонн углекислого газа. Чтобы узнать больше об условиях воздуха, ознакомьтесь с нашей инфографикой Energy Saver 101 о домашнем охлаждении.

В кондиционерах используются те же принципы работы и основные компоненты, что и в домашнем холодильнике. Холодильники используют энергию (обычно электричество) для передачи тепла из прохладной внутренней части холодильника в относительно теплую среду вашего дома; Аналогичным образом, кондиционер использует энергию для передачи тепла изнутри вашего дома в относительно теплую окружающую среду.

Кондиционер охлаждает ваш дом с помощью внутреннего змеевика, называемого испарителем. Конденсатор, горячий наружный змеевик, отдает собранное тепло наружу.Змеевики испарителя и конденсатора представляют собой змеевидные трубки, окруженные алюминиевыми ребрами. Эти трубки обычно изготавливаются из меди.

Насос, называемый компрессором, перемещает теплоноситель (или хладагент) между испарителем и конденсатором. Насос нагнетает хладагент через контур трубок и ребра в змеевиках.

Жидкий хладагент испаряется в змеевике внутреннего испарителя, забирая тепло из воздуха в помещении и охлаждая ваш дом. Горячий газообразный хладагент закачивается наружу в конденсатор, где он снова превращается в жидкость, отдавая свое тепло внешнему воздуху, протекающему по металлическим трубкам и ребрам конденсатора.

На протяжении второй половины 20 века почти все кондиционеры использовали хлорфторуглероды (ХФУ) в качестве хладагента, но поскольку эти химические вещества наносят ущерб озоновому слою Земли, производство ХФУ в США было остановлено в 1995 году. Практически все системы кондиционирования воздуха в настоящее время в качестве хладагента используются галогенированные хлорфторуглероды (ГХФУ), но они также постепенно сокращаются: большая часть производства и импорта прекращена к 2020 году, а все производство и импорт прекращены к 2030 году.

Производство и импорт основного хладагента для домашних кондиционеров, ГХФУ-22 (также называемого R-22), начали постепенно прекращаться в 2010 году и полностью прекратятся к 2020 году. Однако ожидается, что ГХФУ-22 будет доступен для много лет, поскольку он восстанавливается из старых систем, которые выведены из эксплуатации. По мере отказа от этих хладагентов ожидается, что озонобезопасные гидрофторуглероды (ГФУ) будут доминировать на рынке, а также альтернативные хладагенты, такие как аммиак.

Вентиляторы для охлаждения | Министерство энергетики

Потолочные вентиляторы считаются наиболее эффективными из этих типов вентиляторов, поскольку они эффективно циркулируют воздух в помещении, создавая сквозняк по всей комнате.Если вы используете кондиционер, потолочный вентилятор позволит вам поднять температуру термостата примерно на 4 ° F без снижения комфорта. В умеренном климате или в умеренно жаркую погоду потолочные вентиляторы могут позволить вам вообще отказаться от использования кондиционера. Установите вентилятор в каждой комнате, который нужно охлаждать в жаркую погоду. Выключайте потолочные вентиляторы, когда выходите из комнаты; вентиляторы охлаждают людей, а не комнаты, создавая эффект охлаждения ветром.

Потолочные вентиляторы подходят только для помещений с высотой потолка не менее восьми футов.Вентиляторы работают лучше всего, когда лопасти находятся на высоте 7–9 футов над полом и на 10–12 дюймов ниже потолка. Вентиляторы должны быть установлены так, чтобы их лопасти находились не ближе 8 дюймов от потолка и 18 дюймов от стен.

Потолочные вентиляторы большего размера могут перемещать больше воздуха, чем вентиляторы меньшего размера. Вентилятор диаметром 36 или 44 дюйма охлаждает помещения площадью до 225 квадратных футов, тогда как вентиляторы диаметром 52 дюйма и более следует использовать в больших помещениях. Несколько вентиляторов лучше всего работают в помещениях длиной более 18 футов. Вентиляторы малого и среднего размера обеспечивают эффективное охлаждение на площади от 4 до 6 футов в диаметре, в то время как более крупные вентиляторы эффективны до 10 футов.

Лезвие большего размера также обеспечивает сравнимое охлаждение с меньшей скоростью, чем лезвие меньшего размера. Это может быть важно в тех местах, где незакрепленные бумаги или другие предметы будут мешать сильному ветру. Вентилятор также должен соответствовать эстетике комнаты - большой вентилятор может показаться слишком мощным в маленькой комнате.

Более дорогой вентилятор, который работает тихо и плавно, вероятно, обеспечит более бесперебойное обслуживание, чем более дешевые устройства. Перед покупкой проверьте уровень шума и, если возможно, послушайте, как работает вентилятор.

При покупке потолочных вентиляторов обратите внимание на этикетку ENERGY STAR®. Вентиляторы, отмеченные этикеткой, перемещают воздух в среднем на 20% эффективнее, чем стандартные модели.

Воздушные тепловые насосы | Министерство энергетики

Каждый тепловой насос для жилых помещений, продаваемый в этой стране, имеет этикетку EnergyGuide, на которой отображаются показатели эффективности нагрева и охлаждения теплового насоса в сравнении с другими доступными марками и моделями.

Эффективность отопления для электрических тепловых насосов с воздушным источником тепла указывается коэффициентом производительности отопительного сезона (HSPF), который представляет собой общее количество тепла, необходимое в течение отопительного сезона, выраженное в британских тепловых единицах, деленное на общую электрическую энергию, потребляемую тепловым насосом. система за один и тот же сезон, выраженная в ватт-часах.

Эффективность охлаждения определяется сезонным коэффициентом энергоэффективности (SEER), который представляет собой общее количество тепла, удаляемого из кондиционируемого помещения в течение годового сезона охлаждения, выраженное в британских тепловых единицах, деленное на общую электрическую энергию, потребляемую тепловым насосом в течение того же периода. сезон, выраженный в ватт-часах.

HSPF оценивает как эффективность компрессора, так и элементы электрического сопротивления.

SEER оценивает эффективность охлаждения теплового насоса. В общем, чем выше SEER, тем выше стоимость. Однако экономия энергии может несколько раз вернуть более высокие первоначальные вложения в течение срока службы теплового насоса. Новый центральный тепловой насос, заменяющий старый агрегат, будет потреблять гораздо меньше энергии, что существенно снизит затраты на кондиционирование воздуха.

Чтобы выбрать электрический тепловой насос с воздушным источником, обратите внимание на этикетку ENERGY STAR®.В более теплом климате SEER важнее, чем HSPF. В более холодном климате сосредоточьтесь на получении максимально возможного HSPF.

Вот некоторые другие факторы, которые следует учитывать при выборе и установке тепловых насосов с воздушным источником:

  • Выберите тепловой насос с функцией управления размораживанием по запросу. Это сведет к минимуму циклы оттаивания, тем самым уменьшив потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
  • Вентиляторы и компрессоры шумят. Разместите наружный блок подальше от окон и соседних зданий и выберите тепловой насос с уровнем шума вне помещения 7.6 бел или меньше. Вы также можете уменьшить этот шум, установив устройство на шумопоглощающей основе.
  • Расположение наружного блока может повлиять на его эффективность. Наружные блоки должны быть защищены от сильного ветра, который может вызвать проблемы с размораживанием. Вы можете стратегически разместить куст или забор с наветренной стороны катушек, чтобы защитить устройство от сильного ветра.

10 причин использовать жидкостное охлаждение против воздушного охлаждения в игровом ПК

Если вы сейчас пользуетесь компьютером, скорее всего, вы услышите нежный гул маленького вентилятора, если прислушаетесь.А если у вас здоровенный игровой компьютер с огромной вычислительной мощностью, звук вентилятора может быть еще громче. Вентиляторы уже давно сделали достойную работу по предотвращению перегрева электроники. Но для людей с высокопроизводительным оборудованием и стремлением к максимально быстрой обработке вентилятор может оказаться не лучшим решением.

Откройте для себя жидкостное охлаждение, альтернативу старому верному вентилятору. Liquid предоставляет ряд уникальных преимуществ высокопроизводительным компьютерам, которые обеспечивают скорость, мощность и графику и требуют более совершенного решения для охлаждения.

Итак, что лучше, жидкостное или воздушное? Вот десять причин, по которым жидкость может быть для вас правильным выбором.

1. Более высокий уровень эффективности

Хотя идея разместить жидкость где-нибудь рядом с компьютером поначалу кажется немного контрпродуктивной, на самом деле водяное охлаждение намного эффективнее воздушного.

Вода более эффективно передает тепло благодаря своей высокой теплопроводности, что означает, что вода рассеивает тепло от различных компонентов в вашем игровом компьютере.

По сути, вы сравниваете центральную воздушную систему с коробчатым вентилятором. Использование жидкости означает, что ваш компьютер работает при постоянной низкой температуре, в то время как вентилятор обычно включается только при перегреве компьютера.

2. Повышает потенциал разгона

Разгон - это процесс установки множителя процессора на более высокую частоту, что ускоряет работу процессора и других компонентов. Однако этот процесс может повредить ваш компьютер, если вы не будете осторожны, потому что он увеличивает тепло, выделяемое вашей системой.Жидкостное охлаждение обеспечивает охлаждение разогнанного оборудования, поэтому вы не сломаете компьютер или не повредите оборудование из-за перегрева.

3. Меньше шума

Комплект водяного охлаждения избавит от необходимости использовать более одного вентилятора в корпусе вашего ПК. Автономная водяная петля тихо охлаждается, поэтому вам не придется беспокоиться о громких фанатах, нарушающих ваше внимание, когда вы сражаетесь с последним большим боссом в вашей любимой игре.

Однако большинство устройств с жидкостным охлаждением включают в себя один вентилятор. Жидкостная система берет на себя основную работу, а вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха.Это заставляет вентилятор работать на более низких оборотах, поэтому вы, вероятно, даже не заметите, что это там.

4. С течением времени выдерживает низкие температуры.

От смартфонов до ноутбуков электронные устройства имеют тенденцию к нагреванию. Вы знаете это, если испытывали ощущение жжения на коленях, просто проверяя электронную почту.

ПК с воздушным охлаждением использует окружающий воздух для выталкивания горячего воздуха из компьютерной системы, что способствует охлаждению, даже когда компьютер не работает так тяжело.

Вентиляторы будут реагировать на повышение температуры. Поэтому, если вы транслируете или играете, вентилятор охлаждает компоненты, отводя излишки тепла. С другой стороны, жидкостное охлаждение позволяет вашему компьютеру постоянно работать при более низкой температуре.

5. Жидкостное охлаждение занимает меньше места, чем вентиляторы

Вода определенно выигрывает, когда речь идет о недвижимости. Вентиляторы занимают гораздо больше места, чем тонкие трубки с водой в обычном комплекте жидкостного охлаждения.

Традиционная система с воздушным охлаждением основана на серии вентиляторов, охлаждающих различные компоненты в корпусе игрового ПК.Когда вы приобретаете нестандартные мощные ПК, вам нужно больше вентиляторов, что делает их громоздкими и загроможденными корпусами.

Хотя жидкостные блоки занимают меньше места, чем вентиляторы, их конструкция немного сложнее и состоит из следующих частей:

6. Охлаждает высокопроизводительные графические процессоры

В наши дни высокопроизводительный графический процессор может генерировать два или в три раза больше тепла процессора. В результате вы обязательно заметите значительное увеличение шума вентилятора, когда вы находитесь в разгаре продолжительной игровой сессии, например, когда вы играете в Fortnite на своем ПК.

Водяное охлаждение представляет собой привлекательное решение, поскольку оно, опять же, снижает уровень шума и предлагает эффективные средства охлаждения.

7. Подходит для более теплого климата

Если вы живете в месте с высокими температурами окружающей среды, добавление в эту смесь тяжелого игрового ПК может быть рецептом для перегрева и громких вентиляторов.

Поскольку водная система работает постоянно, тем, кто работает в естественно более теплых помещениях, не нужно идти на компромисс в отношении производительности.

8.Жидкостное охлаждение предлагает охлаждение определенных компонентов

Еще одним преимуществом жидкостного охлаждения является его способность охлаждать определенные компоненты легче, чем вентилятор.

Установка специальной системы охлаждения означает, что пользователи могут выбрать охлаждение определенных компонентов, которые имеют тенденцию к нагреву. Опции включают жесткие диски, ЦП, графический процессор и блоки питания.

А поскольку системы жидкостного охлаждения настолько компактны, добавление нескольких устройств к вашей системе не займет все пространство в корпусе вашего ПК. Альтернативой является покупка нескольких вентиляторов и размещение их, скажем, рядом с графическим процессором, но такая установка может быстро стать громоздкой.

9. Не только для геймеров

Играм, кажется, уделяется все внимание, когда дело касается охлаждения для повышения производительности, но любой, кто работает с электроникой, может извлечь выгоду из мощности водяного охлаждения.

Этот эффективный подход к защите вашего оборудования означает, что любому, кто выполняет более сложные задачи, не нужно беспокоиться о перегреве своего компьютера и, возможно, потере рабочего времени.

Вместо этого вы можете быть уверены, что ваше снаряжение защищено. Ведущие программы для редактирования видео, такие как Adobe Premiere Pro и Sony Vegas, тяжело работают на вашем компьютере и требуют довольно мощного оборудования, если вы хотите, чтобы все работало плавно.

И, как и в играх, вы можете выделять много тепла, которое можно уменьшить с помощью системы жидкостного охлаждения.

10. Водяное охлаждение выглядит круто

Последнее преимущество, безусловно, субъективное. Тем не менее, блоки водяного охлаждения часто настраиваются и позволяют выбирать красочную охлаждающую жидкость, которая придает дополнительную изюминку вашей игровой установке.

Водяное охлаждение имеет ряд явных преимуществ по сравнению с его шумной альтернативой на воздушной основе, но трудно отрицать дополнительную индивидуальность, которую оно может добавить вашей системе.

Сводка

Если посмотреть на систему с воздушным охлаждением и систему с жидкостным охлаждением, становится ясно, что жидкость является более эффективным и бесшумным решением, которое предохраняет ваш компьютер от перегрева, несмотря на разгон или другие источники вычислительной нагрузки.

Если вы собираете игровой компьютер или запускаете ресурсоемкие программы, этот тип системы охлаждения может быть идеальным для вас. Тем не менее, установка может быть немного сложной. Вы всегда можете избежать этого процесса, выбрав один из игровых настольных ПК HP OMEN, нашей фирменной линейки игровых компьютеров.

Вы можете включить жидкостное охлаждение в качестве опции настройки при покупке, чтобы вы могли не беспокоиться об установке и вместо этого сразу перейти к игре.

Об авторе

Дэн Марзулло - автор статей в HP® Tech Takes. Дэн создает стратегический маркетинговый контент для стартапов, цифровых агентств и известных брендов. Его работы можно найти в Forbes, Entrepreneur Magazine, YFS Magazine и многих других СМИ.

Популярные игровые компьютеры HP

В чем разница между воздушным и водяным охлаждением?

С воздушным охлаждением и водяным охлаждением

с воздушным охлаждением

Система с воздушным охлаждением передает тепло, забираемое из помещения, в воздух.Затем этот нагретый воздух выпускается или удаляется. Наше оборудование может располагаться как внутри, так и снаружи охлаждаемого помещения. Если охлаждающее устройство находится внутри помещения, горячий воздух должен быть направлен вентилятором через воздуховод куда-нибудь за пределы помещения. Если охлаждающий агрегат должен быть расположен за пределами помещения, горячий воздух может быть выпущен в воздух, окружающий агрегат, или снова направлен в другое место.

  • Обычно это лучший вариант, когда тепловая энергия в виде горячего воздуха может легко рассеиваться в другой части здания, часто в подвесном потолке.
  • Может быть единственным вариантом при отсутствии источника воды.
  • Это самая быстрая установка системы - обычно всего за несколько минут.
  • Полностью портативный - легко перемещается в разные места.

Переносные устройства с воздушным охлаждением
Промышленные блоки с воздушным охлаждением

с водяным охлаждением

Система с водяным (жидкостным) охлаждением передает тепло из помещения в воду, которая затем сбрасывается в дренажную линию. Вода подается через гибкие шланги высокого давления, которые подключаются к источнику бытовой воды из кухни, ванной комнаты или умывальника.Вода также может подаваться из системы охлажденной воды и возвращаться в нее в коммерческих или промышленных условиях. Блок с водяным охлаждением больше используется для охлаждения замкнутых пространств или помещений в герметичных зданиях, где существующая строительная система не может справиться с дополнительным теплом, сбрасываемым на нее. Для работы агрегата должен быть надежный источник воды.

  • Агрегаты с водяным охлаждением необходимо использовать, когда нет места для отвода тепла, которое система с воздушным охлаждением собирает из охлаждаемого пространства.
  • Когда доступная площадь является проблемой, блоки с водяным охлаждением меньше.
  • Агрегаты с водяным охлаждением не создают отрицательного давления воздуха в охлаждаемом пространстве.
  • Агрегаты с водяным охлаждением сохраняют мобильность благодаря использованию гибкого шланга.
  • Нет резервуаров для конденсата, которые нужно опорожнять, поскольку агрегаты с водяным охлаждением содержат насосы.
  • Если вода в градирне доступна, вода для бытового потребления не потребуется.

Портативные агрегаты с водяным охлаждением
Промышленные агрегаты с водяным охлаждением

Руководство по покупке Best Central Air Conditioning

Size
Размер, являющийся синонимом охлаждающей способности кондиционера, измеряется в британских тепловых единицах в час (Btu / hr.) или в «тоннах». Одна тонна охлаждения равна 12 000 БТЕ / час. Рекомендации по выбору размеров см. На веб-сайте Energy Star.

КПД
Это описывает, сколько охлаждения обеспечивает блок на каждый ватт электроэнергии. Эффективность выражается как сезонный рейтинг энергоэффективности или SEER. Минимальный допустимый SEER для центрального кондиционера сплит-системы сегодня составляет 14, поэтому ищите устройства с рейтингом SEER 15 или выше. Чем выше SEER, тем больше вы можете снизить затраты на электроэнергию.

Техническое обслуживание
Центральные системы кондиционирования требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения оптимальной производительности. Когда вы ведете переговоры об установке, стоит обсудить план обслуживания, который объединяет регулярные осмотры со скидками на ремонт и гарантию на работу в общую цену. Цены на такую ​​услугу могут сильно различаться.

Программируемые термостаты
Установка интеллектуального или программируемого термостата на нужную температуру может снизить затраты на охлаждение примерно на 10 процентов.Правильная температура варьируется в зависимости от вашего уровня комфорта, но для начала установите ее на 78 ° F и экспериментируйте, пока не найдете золотую середину. По данным Министерства энергетики, вы сэкономите около 3% на счетах за коммунальные услуги за каждый градус повышения заданной температуры системы кондиционирования. И имейте в виду, что при использовании коробочного или потолочного вентилятора, который стоит недорого, вы можете почувствовать себя холоднее на 3–4 ° F.

Обновление существующей системы
Если вы обновляете систему кондиционирования, не думайте, что вам следует покупать систему такого же размера.Любые изменения, которые вы внесли для повышения энергоэффективности вашего дома, такие как модернизация окон или установка теплоизоляции, могут снизить ваши потребности в охлаждении. С другой стороны, если вы добавили комнаты, вам может потребоваться больше охлаждения.

Попросите вашего подрядчика произвести расчет нагрузки на основе признанного метода, например, приведенного в Руководстве J ACCA.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *