Jak žijí naši námořníci na ponorkách (17 fotografií)

02.12.2014

Mnoho lidí si elektrické topení spojuje doma s instalací vhodných vodních kotlů s topnými tělesy, konvektory nebo instalací podlah s teplou fólií. Existuje však mnohem více možností. V moderních soukromých domech jsou instalovány elektrodové nebo iontové kotle, ve kterých dvojice primitivních elektrod přenáší energii do chladicí kapaliny bez prostředníků.

Poprvé byly v Sovětském svazu vyvinuty a implementovány topné kotle iontového typu k vytápění ponorkových oddílů. Instalace nezpůsobovala další hluk, měla kompaktní rozměry, nebylo nutné, aby navrhovaly výfukové systémy a účinně ohřívaly mořskou vodu, která byla použita jako hlavní nosič tepla.

Nosič tepla, který cirkuluje trubkami a vstupuje do pracovní nádrže kotle, je v přímém kontaktu s elektrickým proudem. Ionty nabité různými znameními se začínají chaoticky pohybovat a kolidovat. Díky výslednému odporu se chladicí kapalina zahřívá.

• 1 Historie vzhledu a princip činnosti
• 2 Vlastnosti: výhody a nevýhody
• 3 Design a technické údaje
• 4 Videonávod
• 5 Jednoduchý iontový kotel
• 6 Vlastnosti instalace iontových kotlů
• 7 Výrobci a průměrné náklady

Historie vzhledu a princip činnosti

Během pouhé 1 sekundy se každá z elektrod srazí s ostatními až 50krát a změní své znaménko. Kvůli působení střídavého proudu se kapalina nerozděluje na kyslík a vodík a zachovává si svou strukturu. Zvýšení teploty vede ke zvýšení tlaku, který nutí cirkulaci chladicí kapaliny.

Abyste dosáhli maximální účinnosti elektrodového kotle, budete muset neustále sledovat ohmický odpor kapaliny. Při klasické pokojové teplotě (20–25 stupňů) by neměla překročit 3 000 ohmů.

Do topného systému se nesmí nalít destilovaná voda. Neobsahuje žádné soli ve formě nečistot, což znamená, že byste neměli očekávat, že se bude zahřívat tímto způsobem - mezi elektrodami nebude žádné médium pro vytvoření elektrického obvodu.

Další pokyny, jak vyrobit elektrodový kotel sami, naleznete zde

Vlastní výroba elektrodového kotle je jednoduchá a efektivní

Studie tepelného topného okruhu umožňuje vyrobit elektrodové topné kotle vlastníma rukama.

Zde je třeba vzít v úvahu princip činnosti a vlastnosti zapojených prvků, jmenovitě:

• elektroda;
• voda;
• řídicí a automatizační zařízení.

Při zahřátí ztrácí voda odpor a uvolňuje energii v důsledku štěpení molekuly vody pod vlivem elektrického proudu, zvětšuje objem a pracuje na ohřevu objemu místnosti.

Tento jev a jeho důsledky jsou dobře studovány, proto v současnosti kotle nepoužívají obvyklé složení vody, ale speciálně navržené destilované, aby se prodloužila doba provozu.

Připojení jednofázového kotle s automatickým ovládáním

Pokyny poskytnuté jedním z autorů, kteří si nechali patentovat svou verzi takového elektrodového kotle, vám řeknou, jak výpočet požadovaného množství tepla a topného výkonu chladicí kapaliny vede k volbě schématu tepelného ohřevu. Zobrazuje se ve videu.

Konstrukce elektrodového kotle je velmi jednoduchá. Poruchy vnitřních částí jsou prakticky vyloučeny, proto životnost práce po mnoho let převyšuje kotle TEN, jejichž zdroj je vyčerpán, jednak pravidelně, a jednak je docela nepředvídatelný.

Cena elektrodového kotle vyrobeného podle autorské metody je několikanásobně nižší než u stejné továrně vyrobené verze.

Tovární elektrodový kotel je však také velmi úsporný v provozu díky použití nízkokalorického paliva a dobrému systému automatizace práce. Současně není nutná údržba, nevznikají žádné provozní náklady.

V závislosti na konkrétních potřebách existují různá schémata pro připojení kotle k celkovému systému:

• paralelně s jinými kotli;
• jednofázový;
• třífázový kotel;
• připojení bloků regulace a automatického řízení.

Elektrodový kotel lze použít jak k vytápění, tak k ohřevu vody v koupelnách a kuchyních pro domácí potřeby. Zde jsou schémata připojení pro různé aplikace.

Připojení elektrodového kotle jako průtokového ohřívače vody

Fáze

Postup práce při výrobě elektrodového kotle s vlastními rukama je následující:

• plánování schématu topného systému. Je možné jednookruhové schéma, které se používá k vytápění, nebo dvouokruhové - k ohřevu teplé vody a vytápění;
• instalace a uzemnění kotle k neutralizaci statické elektřiny;
• zajištění cirkulace vody zvýšením teploty jejího ohřevu;
• používání účinných materiálů baterie, které dobře interagují s chladicí kapalinou;
• úroveň automatizace dodávky tepla je regulována zařízením pro měření teploty v místnosti.

Připojení kotle bez nucené recirkulace

Rada. Při použití tohoto schématu zapojení kotle věnujte pozornost uvedeným úhlům sklonu a průměrům vodovodního potrubí, protože to zajistí správnou cirkulaci.

Vlastnosti: výhody a nevýhody

Elektrodový kotel iontového typu se vyznačuje nejen všemi výhodami elektrického topného zařízení, ale také svými vlastními vlastnostmi. V rozsáhlém seznamu lze rozlišit ty nejvýznamnější:

• Účinnost zařízení má sklon k absolutnímu maximu - ne méně než 95%
• Do životního prostředí se neuvolňují žádné znečišťující látky ani iontové záření škodlivé pro člověka
• Vysoký výkon v těle relativně malé velikosti ve srovnání s jinými kotli
• Pro zvýšení produktivity je možné instalovat několik jednotek najednou, samostatná instalace iontového kotle jako přídavného nebo záložního zdroje tepla
• Malá setrvačnost umožňuje rychle reagovat na změny okolní teploty a plně automatizovat proces ohřevu prostřednictvím programovatelné automatizace
• Není potřeba komín
• Zařízení není poškozeno nedostatečným množstvím chladicí kapaliny uvnitř pracovní nádrže
• Napěťové rázy neovlivňují topný výkon a stabilitu

Jak zvolit elektrický kotel pro vytápění najdete zde

Iontové kotle mají samozřejmě řadu a velmi významných výhod. Pokud nezohledníte negativní aspekty, které se během provozu zařízení objevují častěji, všechny výhody jsou ztraceny.

Z negativních aspektů stojí za zmínku:

• Pro provoz iontového topného zařízení nepoužívejte zdroje stejnosměrného proudu, které způsobí elektrolýzu kapaliny
• Je nutné neustále sledovat elektrickou vodivost kapaliny a přijímat opatření k její regulaci
• Musíte se postarat o spolehlivé uzemnění. Pokud se porouchá, významně se zvyšuje riziko úrazu elektrickým proudem.
• Je zakázáno používat ohřátou vodu v jednookruhovém systému pro jiné potřeby.
• Je velmi obtížné organizovat efektivní vytápění s přirozenou cirkulací, je nutná instalace čerpadla
• Teplota kapaliny by neměla překročit 75 stupňů, jinak se spotřeba elektrické energie prudce zvýší
• Elektrody se rychle opotřebovávají a je třeba je vyměňovat každé 2 až 4 roky



• Bez zapojení zkušeného mistra není možné provádět opravy a uvedení do provozu

Přečtěte si o dalších způsobech elektrického vytápění doma zde.

Podmořské energetické systémy

Od začátku 20. století se pro podvodní pohyb ponorky používaly elektromotory, které byly poháněny bateriemi. Baterie byly na povrchu nabíjeny elektrickými generátory poháněnými vznětovými motory.

Vznik jaderných ponorek (jaderných ponorek) po druhé světové válce nezastavil stavbu dieselelektrických ponorek. Tiché, levnější nejaderné ponorky schopné provozu v mělké vodě jsou stále v provozu s většinou světových flotil.

OBECNÉ ZAŘÍZENÍ

Elektrický energetický systém dieselelektrických ponorek (dieselelektrické ponorky) se v klasickém schématu skládá z akumulátorů, dieselového generátoru, pohonného motoru, pomocných motorů a dalších spotřebičů elektřiny.

Podvodní motor ponorky s elektrickým pohonem byl vždy elektromotor poháněný dobíjecími bateriemi. Pro provoz nevyžaduje kyslík, je bezpečný a má přijatelnou hmotnost a rozměry. Vážným omezením jeho použití je však malá kapacita baterií. Z tohoto důvodu je kontinuální podvodní cestovní rozpětí dieselelektrické ponorky omezené a závisí na způsobu pohybu. Při jízdě ekonomickou rychlostí je třeba baterie dobíjet každých 300 až 350 mil. A při jízdě plnou rychlostí - každých 20 až 30 mil. Jinými slovy, ponorka se může pohybovat v ponořené poloze bez dobíjení rychlostí 2-4 uzlů po dobu tří nebo více dnů nebo hodiny a půl rychlostí více než 20 uzlů.

Přečtěte si: Elektrárny prvních ponorek

Vzhledem k tomu, že velikost a hmotnost ponorek jsou značně omezeny, kombinují elektrické motory a diesely různé funkce. Elektromotor může fungovat jako reverzibilní stroj. Při řízení spotřebovává elektřinu nebo ji generuje k nabíjení baterií. Naftou může být motor, který pohání vrtuli nebo elektrický generátor, a může to být pístový kompresor, pokud je poháněn elektromotorem.

Po padesátých letech prakticky zmizely dieselelektrické ponorky, ve kterých dieselový motor pracoval přímo na vrtuli. Pohon vrtule je nyní poháněn výhradně elektromotorem. (To neplatí pro jaderné ponorky, jejichž vrtule jsou poháněny parní turbínou). Nafta otáčí pouze generátor. Toto schéma umožňuje provozovat vznětový motor v konstantním a optimálním provozním režimu a umožňuje oddělit pohonné elektromotory (PRM) a generátory. Použití těchto zařízení v individuálním režimu zvyšuje účinnost obou, a proto zvyšuje rezervu výkonu pod vodou. Mezi nevýhody patří dvojitá přeměna energie - nejprve mechanické na elektrickou, pak zpět - a související ztráty. Musíme se s tím ale smířit, protože hlavním je režim nabíjení baterií, nikoli režim spotřeby GED.

AKTUÁLNÍ STAV DEPL

Jak je uvedeno, všechny moderní dieselelektrické ponorky používají plně elektrický pohon. Většina lodí s plně elektrickým pohonem měla dva motory: hlavní a ekonomický. V moderních projektech hraje jejich roli jeden motor se dvěma provozními režimy. Dobíjení baterií se provádí na povrchu nebo v hloubce periskopu pomocí šnorchlu - zařízení pro provoz motoru pod vodou (RDP). Novou etapou ve vývoji dieselelektrických ponorek bylo použití palivových článků na základě různých chemických sloučenin. To umožnilo zejména pětkrát až desetkrát zvětšit dosah nepřetržité podmořské plavby ekonomickou rychlostí a snížit hluk ponorky.Instalace palivových článků však dosud neposkytují požadované provozní a taktické vlastnosti ponorek, zejména pokud jde o provádění vysokorychlostních manévrů při pronásledování cíle nebo vyhýbání se nepřátelskému útoku. Proto jsou moderní ponorky vybaveny kombinovaným pohonným systémem. Pro pohyb vysokou rychlostí pod vodou se používají baterie nebo palivové články a pro plavbu po hladině se používá tradiční dvojice „dieselový generátor - elektromotor“.

Přečtěte si: Operace KAMA

ANAEROBNÍ ELEKTRÁRNY

Další vývoj nejaderných ponorek je spojen s používáním anaerobních (na vzduchu nezávislých) elektráren. Existují čtyři hlavní typy anaerobních EI: dieselový motor s uzavřeným cyklem (CCD), Stirlingův motor (DS), palivový článek nebo elektrochemický generátor (EKG) a parní turbína s uzavřeným cyklem. Nejslibnějším směrem je použití Stirlingových motorů. Použití tohoto motoru významně prodlužuje dobu, po kterou loď zůstává v ponořené poloze, aniž by došlo k vážným ztrátám v dalších ukazatelích.

Vývoj ponorek s pomocnými pohonnými jednotkami nezávislými na vzduchu začal před více než 30 lety, ale bylo postaveno něco málo přes tucet takových lodí - jedná se o švédský projekt „Gotland“, francouzský „Saga“, japonský „Soryu“ ".

V současné době jsou všechny ponorky švédského námořnictva vybaveny DS a švédští stavitelé lodí již dobře vypracovali technologii vybavení ponorek těmito motory. Použití DS umožňuje těmto ponorkám být nepřetržitě pod vodou po dobu až 20 dnů.

Ha ha

Páni

Spokojený

Smutný

Rozzlobený

Hlasovalo díky!

Mohlo by vás zajímat:

• Diesel-elektrické instalace na ponorkách
• Ponorky projektu 636 „Varshavyanka“
• Kolumbijské námořnictvo posiluje svou podmořskou flotilu
• Elektrárny nejaderných ponorek
• Dieselelektrické ponorky (DPL nebo DPL)
• Ponorky typu 209
• Ponorkové Stirlingovy motory
• Dieselelektrické ponorky typu S.
• Parní generátor anaerobní elektrárna MESMA
• Miniponorky typu D.
• Elektrické pohonné systémy na lodích
• Ponorky projektu 641

Popsat
náš kanál v Yandex.Zen

Zařízení a technické vlastnosti

Na první pohled je konstrukce iontového kotle komplikovaná, ale je jednoduchá a není povinná. Z vnější strany se jedná o ocelové bezešvé potrubí, které je pokryto polyamidovou elektrickou izolační vrstvou. Výrobci se snažili co nejvíce chránit lidi před úrazem elektrickým proudem a drahými úniky energie.

Kromě trubkového tělesa obsahuje elektrodový kotel:

1. Pracovní elektroda, která je vyrobena ze speciálních slitin a je držena chráněnými polyamidovými maticemi (u modelů pracujících z 3fázové sítě jsou k dispozici tři elektrody najednou)
2. Vstupní a výstupní trysky chladicí kapaliny
3. Uzemňovací svorky
4. Svorky dodávající energii do šasi
5. Gumová izolační těsnění

Tvar vnějšího pláště iontových topných kotlů je válcový. Nejběžnější modely pro domácnost splňují následující vlastnosti:

• Délka - až 60 cm
• Průměr - až 32 cm
• Hmotnost - asi 10-12 kg
• Výkon zařízení - od 2 do 50 kW

Pro domácí potřeby se používají kompaktní jednofázové modely s výkonem nejvýše 6 kW. Je jich dost na to, aby plně zajistily chalupu o rozloze 80 - 150 metrů čtverečních. Pro velké průmyslové oblasti se používá třífázové zařízení. Zařízení o výkonu 50 kW je schopno vytápět místnost až do 1600 m2.

Elektrodový kotel však pracuje nejefektivněji ve spojení s automatizací řízení, která zahrnuje následující prvky:

• Startovací blok
• Přepěťová ochrana
• Řídicí jednotka

Dále lze instalovat řídicí GSM moduly pro vzdálenou aktivaci nebo deaktivaci. Nízká setrvačnost umožňuje rychlou reakci na kolísání teploty v prostředí.

Náležitá pozornost by měla být věnována kvalitě a teplotě chladicí kapaliny. Optimální kapalina v topném systému s iontovým kotlem se považuje za zahřátou na 75 stupňů. V tomto případě bude spotřeba energie odpovídat spotřebě uvedené v dokumentech. Jinak jsou možné dvě situace:

1. Teplota pod 75 stupňů - spotřeba elektřiny klesá spolu s účinností instalace
2. Teploty nad 75 stupňů - spotřeba elektřiny se zvýší, avšak již tak vysoká míra účinnosti zůstane stejná

Jednoduchý iontový kotel s vlastními rukama

Poté, co jste se seznámili s vlastnostmi a principem fungování iontových topných kotlů, je na čase si položit otázku: jak sestavit takové zařízení vlastními rukama? Nejprve musíte připravit nástroj a materiály:

• Ocelová trubka o průměru 5-10 cm
• Uzemňovací a neutrální svorky
• Elektrody
• Dráty
• Kovové tričko a spojka
• Houževnatost a touha

Než začnete vše spojovat, nezapomeňte na tři velmi důležitá bezpečnostní pravidla:

• Na elektrodu se aplikuje pouze fáze
• K tělu se přivádí pouze neutrální vodič
• Musí být zajištěno spolehlivé uzemnění

Při montáži kotle na iontové elektrody postupujte podle následujících pokynů:

• Nejprve je připravena trubka o délce 25-30 cm, která bude fungovat jako tělo
• Povrchy musí být hladké a bez koroze, zářezy na koncích jsou vyčištěny
• Na jedné straně jsou elektrody instalovány pomocí odpaliště
• K organizaci výstupu a přívodu chladicí kapaliny je také zapotřebí T-kus.
• Na druhé straně proveďte připojení k hlavnímu topení
• Mezi elektrodu a T-kus namontujte izolační těsnění (je vhodný tepelně odolný plast)

• Pro dosažení těsnosti musí být závitové spoje vzájemně přesně sladěny.
• K upevnění nulové svorky a uzemnění jsou k tělu přivařeny 1–2 šrouby

Když dáte všechno dohromady, můžete kotel vložit do topného systému. Je nepravděpodobné, že by takové domácí zařízení dokázalo vytápět soukromý dům, ale pro malé užitkové plochy nebo garáž to bude ideální řešení. Jednotku můžete zavřít ozdobným krytem, ​​aniž byste k tomu omezovali volný přístup.

Elektrické iontové kotle

Tyto kotle pracují na principu ohřevu vody (nosiče tepla) ionizační metodou. Tento proces probíhá následovně:

Když je kotel zapnutý do sítě, molekuly vody se rozdělí na kladné a záporné ionty, které vibrují mezi dvěma elektrodami (anoda a katoda). Během tohoto procesu se vytváří tepelná energie. Okamžitě se přenese do chladicí kapaliny, která ji distribuuje po celém topném systému.

Tyto jednotky se používají jako autonomní topný systém. Liší se od kotlů s topnými tělesy v malých velikostech, stejně jako v bloku elektrod, který má vysoký výkon a účinnost. Do vody se navíc přidává stolní sůl, která hraje roli nosiče tepla. To je nezbytné ke zvýšení elektrického odporu vody. Aby se zabránilo korozi nebo tvorbě vodního kamene, nalije se do systému namísto vody nemrznoucí směs vyvinutá speciálně pro iontové kotle.

Elektrodové kotle se původně používaly pouze k vojenským účelům k ohřevu ponorek nebo válečných lodí. Poté, co mírně změnili design, začali vývojáři vyrábět kotle pro domácí nebo průmyslové použití.

Například kotel Galan je vyráběn v souladu se všemi zavedenými normami vojenského vybavení, protože výrobci se specializují na výrobu nástrojů pro ponorky a lodě.

Vlastnosti instalace iontových kotlů

Předpokladem pro instalaci iontových topných kotlů je přítomnost pojistného ventilu, manometru a automatického odvzdušnění. Zařízení musí být umístěno ve svislé poloze (vodorovně nebo pod úhlem je nepřijatelné). Přibližně 1,5 m přívodního potrubí zároveň není z pozinkované oceli.

Nulová svorka je obvykle umístěna ve spodní části kotle. Je k němu připojen zemnící vodič s odporem až 4 ohmy a průřezem větším než 4 mm. Nespoléhejte se pouze na RAM - to nemůže pomoci se svodovými proudy. Odpor musí také splňovat pravidla PUE.

Pokud je topný systém zcela nový, není třeba potrubí připravovat - musí být uvnitř čisté. Když kotel narazí do již provozovaného potrubí, je nutné jej propláchnout inhibitory. Na trzích je k dispozici široká škála produktů pro odstraňování vodního kamene a vodního kamene. Každý výrobce elektrodových kotlů však uvádí ty, které považuje za nejlepší pro své zařízení. Jejich názor by měl být dodržován. Zanedbání proplachování nezajistí přesný ohmický odpor.

Je velmi důležité vybrat topné radiátory pro iontový kotel. Modely s velkým vnitřním objemem nebudou fungovat, protože na výkon 1 kW bude zapotřebí více než 10 litrů chladicí kapaliny. Kotel bude neustále fungovat a zbytečně ztrácí část elektřiny. Ideální poměr výkonu kotle k celkovému objemu topného systému je 8 litrů na 1 kW.

Pokud mluvíme o materiálech, je lepší instalovat moderní hliníkové a bimetalové radiátory s minimální setrvačností. Při výběru hliníkových modelů se upřednostňuje materiál primárního typu (není přetavený). Ve srovnání se sekundárním obsahuje méně nečistot, což snižuje ohmický odpor.

Litinové radiátory jsou nejméně kompatibilní s iontovým kotlem, protože jsou nejvíce náchylné ke kontaminaci. Pokud je neexistuje způsob, jak je vyměnit, odborníci doporučují dodržovat několik důležitých podmínek:

• Dokumenty musí uvádět shodu s evropskou normou
• Povinná instalace hrubých filtrů a lapačů kalů
• Opět se vyrobí celkový objem chladicí kapaliny a vybere se zařízení vhodné pro napájení

Iontový kotel "Galan"

Pro domácí použití se kotle Galan vyrábějí v řadě Ochag, která má několik modelů:

«Hearth2»- určen k vytápění místnosti o maximálním objemu 80 m3. Příkon jednotky je 2 kW. Kotel pracuje od 220 V. Při normální tepelné izolaci místnosti kolísá spotřeba elektřiny v rozmezí 0,5 kW / h. Doporučené množství chladicí kapaliny se pohybuje mezi 20–40 litry.

«Ohniště 3»- Může vytápět místnost o objemu 120 m3. Výkon kotle je 3 kW. Energie se spotřebuje do 0,75 kW / h. Kapaliny pro vytápění systému potřebují od 25 do 50 litrů.

«Ohniště 5»- používá se v místnostech o objemu nejvýše 180 m3. Kotel má výkon 5 kW. Spotřebuje přibližně 1,25 kWh. Zdvihový objem chladicí kapaliny se pohybuje mezi 30-60 litry. „Ohniště 6“ - schopné ohřát 200m3. Spotřeba energie je 6 kW a spotřeba 1,5 kW / h. Doporučeno od 35 do 70 litrů. chladicí kapalina.

Do kotlového systému Galan lze nalít pouze speciálně vyvinutou kapalinu Potok, která zabraňuje korozi potrubí.