Sådan lever vores søfolk på ubåde (17 billeder)

02.12.2014

Mange forbinder elektrisk opvarmning derhjemme med installationen af ​​passende vandkedler med varmeelementer, konvektorer eller installation af varme filmgulve. Der er dog mange flere muligheder. I moderne private huse installeres elektrode- eller ionkedler, hvor et par primitive elektroder overfører energi til kølemidlet uden mellemled.

For første gang blev ion-type varmekedler udviklet og implementeret i Sovjetunionen til opvarmning af ubådsrum. Installationer forårsagede ikke yderligere støj, havde kompakte dimensioner, der var ikke behov for dem til at designe udstødningssystemer og effektivt opvarmet havvand, som blev brugt som den vigtigste varmebærer.

Varmebæreren, der cirkulerer gennem rørene og kommer ind i kedlens arbejdstank, er i direkte kontakt med den elektriske strøm. Ioner belastet med forskellige tegn begynder at bevæge sig kaotisk og kolliderer. På grund af den resulterende modstand opvarmes kølevæsken.

• 1 Historie om udseende og driftsprincip
• 2 Funktioner: fordele og ulemper
• 3 Design og specifikationer
• 4 Video tutorial
• 5 Simpel DIY-ionkedel
• 6 Funktioner ved installation af ioniske kedler
• 7 producenter og gennemsnitlige omkostninger

Historie om udseende og driftsprincip

I løbet af kun 1 sekund kolliderer hver af elektroderne med de andre op til 50 gange og ændrer deres tegn. På grund af vekselstrømens virkning opdeles væsken ikke i ilt og brint og bevarer sin struktur. En temperaturstigning fører til en stigning i trykket, som tvinger kølevæsken til at cirkulere.

For at opnå den maksimale effektivitet af elektrodekedlen skal du konstant overvåge væskens ohmiske modstand. Ved en klassisk stuetemperatur (20-25 grader) bør den ikke overstige 3000 ohm.

Destilleret vand må ikke hældes i varmesystemet. Den indeholder ikke salte i form af urenheder, hvilket betyder, at du ikke skal forvente, at den opvarmes på denne måde - der vil ikke være noget medium mellem elektroderne til dannelse af et elektrisk kredsløb.

For yderligere instruktioner om, hvordan du selv fremstiller en elektrodekedel, kan du læse her

At lave en elektrodekedel alene er enkel og effektiv

At studere det termiske varmekredsløb gør det muligt at fremstille elektrodeopvarmningskedler med egne hænder.

Her skal du overveje funktionsprincippet og egenskaberne for de involverede elementer, nemlig:

• elektrode;
• vand;
• kontrol- og automatiseringsenheder.

Når det opvarmes, mister vand modstand og frigiver energi på grund af opdeling af et vandmolekyle under påvirkning af en elektrisk strøm, øges i volumen og arbejder på at opvarme rumets volumen.

Dette fænomen og dets konsekvenser er velundersøgte, derfor bruger kedler på nuværende tidspunkt ikke den sædvanlige sammensætning af vand, men en specielt designet destilleret for at øge driftsvarigheden.

Tilslutning af en enfaset kedel med automatisk styring

Instruktionen fra en af ​​forfatterne, der patenterede deres version af en sådan elektrodekedel, fortæller dig, hvordan beregningen af ​​den krævede mængde varme og varmeeffekt af kølemidlet fører til valget af et termisk varmeskema. Det vises i videoen.

Elektrodekedelens design er meget enkel. Nedbrydning af interne dele er praktisk taget udelukket, derfor er arbejdets holdbarhed i mange år større end ti kedler, hvis ressource er opbrugt, for det første regelmæssigt og for det andet er det ret uforudsigeligt.

Prisen på en elektrodekedel fremstillet efter forfatterens metode er flere gange lavere end den samme fabriksfremstillede version.

Imidlertid er en fabrikselektrodekedel også meget økonomisk i drift på grund af brugen af ​​lavt kalorieindhold og et godt arbejdsautomatiseringssystem. Samtidig er vedligeholdelse ikke påkrævet, der er ingen driftsomkostninger.

Afhængigt af de specifikke behov er der forskellige ordninger for tilslutning af kedlen til det samlede system:

• parallelt med andre kedler;
• enkelt fase;
• tre-faset kedel;
• tilslutning af reguleringsblokke og automatisk kontrol.

Elektrodekedlen kan bruges både til opvarmning og til opvarmning af vand i badeværelser og køkkener til husholdningsbehov. Her er forbindelsesdiagrammerne til forskellige applikationer.

Tilslutning af en elektrodekedel som en øjeblikkelig vandvarmer

Niveauer

Arbejdssekvensen ved fremstilling af en elektrodekedel med egne hænder er som følger:

• planlægning af varmesystemet. Et enkelt kredsløb er muligt, brugt til opvarmning eller et dobbelt kredsløb - til tilvejebringelse af varmt vand og opvarmning;
• installation og jordforbindelse af kedlen for at neutralisere statisk elektricitet;
• sikring af vandcirkulationen ved at øge temperaturen på dens opvarmning
• brugen af ​​effektive batterimaterialer, der interagerer godt med kølemidlet
• niveauet for automatisering af varmeforsyningen reguleres af apparatet til stuetemperaturmåling.

Tilslutning af kedlen uden tvungen recirkulation

Råd. Når du bruger dette kedeltilslutningsdiagram, skal du være opmærksom på de angivne hældningsvinkler og diametre på vandrørene, da dette vil sikre korrekt cirkulation.

Funktioner: fordele og ulemper

Elektrokedlen af ​​ionisk type er ikke kun karakteriseret ved alle fordelene ved elektrisk opvarmningsudstyr, men også af sine egne egenskaber. På en omfattende liste kan man skelne mellem de mest betydningsfulde:

• Effektiviteten af ​​installationer har en tendens til det absolutte maksimum - ikke mindre end 95%
• Ingen forurenende stoffer eller ionisk stråling, der er skadelig for mennesker, frigives i miljøet
• Høj effekt i en krop, der er relativt lille i forhold til andre kedler
• Det er muligt at installere flere enheder på én gang for at øge produktiviteten, en separat installation af en ion-type kedel som en ekstra eller ekstra varmekilde
• Lille inaktivitet gør det muligt hurtigt at reagere på ændringer i omgivelsestemperaturen og fuldstændigt automatisere opvarmningsprocessen gennem programmerbar automatisering
• Intet behov for en skorsten
• Udstyret beskadiges ikke af den utilstrækkelige mængde kølemiddel inde i arbejdstanken
• Spændingsspændinger påvirker ikke varmeydelsen og stabiliteten

Du kan finde ud af, hvordan du vælger en el-kedel til opvarmning her

Naturligvis har ionkedler mange og meget betydningsfulde fordele. Hvis du ikke tager højde for de negative aspekter, der opstår oftere under betjeningen af ​​udstyret, går alle fordele tabt.

Blandt de negative aspekter er det værd at bemærke:

• Brug ikke jævnstrømskilder til drift af ionisk opvarmningsudstyr, der vil forårsage elektrolyse af væsken
• Det er nødvendigt konstant at overvåge væskens elektriske ledningsevne og træffe foranstaltninger til at regulere den
• Du skal sørge for pålidelig jordforbindelse. Hvis det går i stykker, øges risikoen for at blive elektrisk stødt betydeligt.
• Det er forbudt at bruge opvarmet vand i et enkelt kredsløb til andre behov.
• Det er meget vanskeligt at organisere effektiv opvarmning med naturlig cirkulation, installation af en pumpe er påkrævet
• Væskens temperatur bør ikke overstige 75 grader, ellers vil forbruget af elektrisk energi stige kraftigt
• Elektroder slides hurtigt og skal udskiftes hvert 2-4 år



• Det er umuligt at udføre reparations- og idriftsættelsesarbejde uden involvering af en erfaren mester

Læs om andre metoder til elektrisk opvarmning derhjemme her.

Undersøgelsessystemer

Siden begyndelsen af ​​det 20. århundrede er elmotorer, der drives af batterier, blevet brugt til undervandsnavigation. Batterierne blev ladet på overfladen af ​​elektriske generatorer drevet af dieselmotorer.

Fremkomsten af ​​atomubåde (atomubåde) efter Anden Verdenskrig stoppede ikke opførelsen af ​​dieselelektriske ubåde. Stille, billigere, ikke-nukleare ubåde, der er i stand til at operere på lavt vand, er stadig i brug hos de fleste af verdens flåder.

GENEREL ENHED

Det elektriske elsystem for dieselelektriske ubåde (dieselelektriske ubåde), i det klassiske skema, består af lagerbatterier, en dieselgenerator, en fremdrivningsmotor, hjælpemotorer og andre elforbrugere.

Den dieselelektriske ubåds undervandsmotor har altid været en elektrisk motor, der drives af genopladelige batterier. Det kræver ikke ilt for at fungere, det er sikkert og har acceptabel vægt og dimensioner. Men en alvorlig begrænsning af dens anvendelse er batteriernes lille kapacitet. Af denne grund er den kontinuerlige undersøiske vandringsmargen for dieselelektriske ubåde begrænset og afhænger af bevægelsesmåden. Når du kører med økonomihastighed, skal batterierne genoplades hver 300-350 miles. Og når man kører i fuld hastighed - hver 20-30 km. Med andre ord kan ubåden bevæge sig i en nedsænket position uden at genoplade med en hastighed på 2-4 knob i tre eller flere dage eller en og en halv time med en hastighed på mere end 20 knob.

Læs: Kraftværker i de første ubåde

Da størrelsen og vægten af ​​ubåde er stærkt begrænset, kombinerer elmotorer og dieselmotorer forskellige funktioner. Den elektriske motor kan fungere som en vendbar maskine. Det bruger strøm under kørsel eller genererer det til at oplade batterier. Diesel kan være en motor, der driver en propel eller en elektrisk generator og kan være en stempelkompressor, hvis den drives af en elektrisk motor.

Efter 1950'erne forsvandt dieselelektriske ubåde praktisk talt, hvor dieselmotoren ville arbejde direkte på propellen. Propellen drives nu udelukkende af en elektrisk motor. (Dette gælder ikke atomubåde, hvis propeller drives af en dampturbine). Diesel roterer kun generatoren. Denne ordning gør det muligt at betjene en dieselmotor i en konstant, optimal driftstilstand og gør det muligt at adskille fremdrivnings-elektriske motorer (PRM) og generatorer. Brug af disse enheder i en individuel tilstand øger effektiviteten af ​​begge og øger derfor reserven til undervandseffekt. Ulemperne inkluderer dobbelt konvertering af energi - først mekanisk til elektrisk, derefter tilbage - og de tilknyttede tab. Men vi er nødt til at klare det, da det vigtigste er opladningsmetoden til batterierne og ikke forbrugsmetoden til GED.

NUVÆRENDE AFVIKLINGSSTAT

Som antydet bruger alle moderne dieselelektriske ubåde fuld elektrisk fremdrift. De fleste både med fuld elektrisk fremdrift har tidligere brugt to motorer: hoved- og økonomisk. I moderne projekter spilles deres rolle af en motor med to driftsformer. Genopladning af batterier udføres på overfladen eller i periskopdybden ved hjælp af en snorkel - en enhed til motordrift under vand (RDP). Et nyt trin i udviklingen af ​​dieselelektriske ubåde var brugen af ​​brændselsceller baseret på forskellige kemiske forbindelser. Dette gjorde det især muligt at øge rækkevidden af ​​kontinuerlig undervandsnavigation med økonomisk hastighed med fem til ti gange og reducere støj fra ubåden.Ikke desto mindre leverer brændselscelleinstallationer endnu ikke de krævede operationelle og taktiske egenskaber ved ubåde, primært med hensyn til at udføre hurtige manøvrer, når de forfølger et mål eller undgår et fjendtligt angreb. Derfor er moderne ubåde udstyret med et kombineret fremdriftssystem. Til bevægelse ved høje hastigheder under vand anvendes batterier eller brændselsceller, og til sejlads på overfladen anvendes det traditionelle par "dieselgenerator - elektrisk motor".

Læs: Operation KAMA

ANAEROBISKE STRØMPLANTER

Yderligere udvikling af ikke-nukleare ubåde er forbundet med brugen af ​​anaerobe (luftuafhængige) kraftværker. Der er fire hovedtyper af anaerobe EI'er: en lukket cyklus dieselmotor (CCD), en Stirling-motor (DS), en brændselscelle eller elektrokemisk generator (EKG) og en lukket cyklus dampturbine. Den mest lovende retning er brugen af ​​Stirling-motorer. Brugen af ​​denne motor øger den tid, båden forbliver i nedsænket position betydeligt, uden alvorlige tab i andre indikatorer.

Udviklingen af ​​ubåde med ekstra luftuafhængige fremdrivningsenheder begyndte for mere end 30 år siden, men der blev bygget lidt mere end et dusin af sådanne både - det er det svenske projekt "Gotland", den franske "Saga", den japanske "Soryu ".

På nuværende tidspunkt er alle ubåde i den svenske flåde udstyret med DS, og svenske skibsbyggere har allerede udarbejdet teknologien til at udstyre ubåde med disse motorer. Brugen af ​​DS gør det muligt for disse ubåde at være under vand kontinuerligt i op til 20 dage.

Ha ha

Wow

Tilfreds

Trist

Vred

Stemte tak!

Du kan være interesseret i:

• Dieselelektriske installationer på ubåde
• Ubåde til projekt 636 "Varshavyanka"
• Den colombianske flåde styrker sin ubådsflåde
• Kraftværker af ikke-nukleare ubåde
• Dieselelektriske ubåde (DPL eller DPL)
• Ubåde type 209
• Submarine Stirling-motorer
• Dieselelektriske ubåde type S
• Dampgenerator anaerobt kraftværk MESMA
• Type D mini-ubåde
• Elektriske fremdrivningssystemer på skibe
• Ubåde til projekt 641

Abonnere på
vores kanal i Yandex.Zen

Enheds og tekniske egenskaber

Ved første øjekast er designet af en ionkedel kompliceret, men det er simpelt og ikke obligatorisk. Udvendigt er det et sømløst stålrør, der er dækket af et elektrisk isolerende polyamidlag. Producenter har forsøgt at beskytte folk så meget som muligt mod elektrisk stød og dyre energilækager.

Ud over det rørformede legeme indeholder elektrodekedlen:

1. Arbejdselektroden, der er lavet af specielle legeringer og holdes af beskyttede polyamidmøtrikker (i modeller, der fungerer fra et 3-faset netværk, leveres tre elektroder på én gang)
2. Dyser til ind- og udløb af kølevæske
3. Jordforbindelsesterminaler
4. Terminaler, der leverer strøm til chassiset
5. Gummiisolerende pakninger

Den ydre skal af ioniske kedler er cylindrisk. De mest almindelige husstandsmodeller opfylder følgende egenskaber:

• Længde - op til 60 cm
• Diameter - op til 32 cm
• Vægt - ca. 10-12 kg
• Udstyrseffekt - fra 2 til 50 kW

Til hjemmebrug anvendes kompakte enfasemodeller med en effekt på højst 6 kW. Der er nok af dem til fuldt ud at give et sommerhus med et areal på 80-150 kvadratmeter med varme. I store industriområder anvendes 3-faset udstyr. En installation med en kapacitet på 50 kW er i stand til at opvarme et rum op til 1600 kvm. M.

Elektrodekedlen fungerer dog mest effektivt sammen med styringsautomatiseringen, som inkluderer følgende elementer:

• Startblok
• Overspændingsbeskyttelse
• Kontrolcontroller

Derudover kan GSM-styringsmoduler installeres til fjernaktivering eller deaktivering. Lav inaktivitet muliggør hurtig reaktion på temperaturudsving i miljøet.

Der skal tages behørigt hensyn til kølevæskens kvalitet og temperatur. Den optimale væske i et varmesystem med en ionkedel anses for at være opvarmet til 75 grader. I dette tilfælde svarer strømforbruget til det, der er specificeret i dokumenterne. Ellers er to situationer mulige:

1. Temperatur under 75 grader - elforbruget falder sammen med effektiviteten af ​​installationen
2. Temperaturer over 75 grader - elforbruget vil stige, men de allerede høje effektivitetsniveauer forbliver de samme

En simpel ionkedel med egne hænder

Efter at have gjort dig bekendt med funktionerne og princippet, hvormed ioniske kedler fungerer, er det tid til at stille spørgsmålet: hvordan man samler sådant udstyr med egne hænder? Først skal du forberede værktøjet og materialerne:

• Stålrør med en diameter på 5-10 cm
• Jordede og neutrale terminaler
• Elektroder
• Ledninger
• Metal tee og kobling
• Fasthed og lyst

Før du begynder at sætte alt sammen, er der tre meget vigtige sikkerhedsregler, du skal huske:

• Kun fase påføres elektroden
• Kun den neutrale ledning føres til kroppen
• Der skal være pålidelig jordforbindelse

Følg nedenstående instruktioner for at samle ionelektrodekedlen:

• Først forberedes et rør med en længde på 25-30 cm, der fungerer som et legeme
• Overfladerne skal være glatte og fri for korrosion, hakene fra enderne rengøres
• På den ene side installeres elektroder ved hjælp af en tee
• En tee er også påkrævet for at organisere udløbet og indløbet af kølemidlet.
• På den anden side skal du oprette forbindelse til varmeledningen
• Installer en isolerende pakning mellem elektroden og tee (varmebestandig plast er velegnet)

• For at opnå tæthed skal gevindforbindelserne være nøjagtigt tilpasset hinanden.
• For at fastgøre nul-terminalen og jorden er der svejset 1-2 bolte på kroppen

Når du sætter alt sammen, kan du integrere kedlen i varmesystemet. Sådan hjemmelavet udstyr er sandsynligvis ikke i stand til at opvarme et privat hus, men for små forsyningsområder eller en garage vil det være en ideel løsning. Du kan lukke enheden med et dekorativt dæksel, mens du prøver ikke at begrænse fri adgang til det.

Elektriske ionkedler

Sådanne kedler fungerer på princippet om opvarmning af vand (varmebærer) ved ioniseringsmetoden. Denne proces finder sted som følger:

Når kedlen tændes for netværket, adskilles vandmolekyler i positive og negative ioner, der vibrerer mellem to elektroder (anode og katode). Under denne proces genereres varmeenergi. Det overføres straks til kølemidlet, som fordeler det gennem varmesystemet.

Sådanne enheder bruges som et autonomt varmesystem. De adskiller sig fra kedler med varmeelementer i små størrelser såvel som i en blok af elektroder, som har høj ydeevne og effektivitet. Desuden tilsættes bordsalt til vandet, som spiller rollen som en varmebærer. Dette er nødvendigt for at øge vandets elektriske modstand. For at undgå metalkorrosion eller kalkdannelse hældes frostvæske, der er udviklet specielt til ionkedler, i stedet for vand.

Elektrodekedler blev oprindeligt kun brugt til militære formål til opvarmning af ubåde eller krigsskibe. Efter at have ændret designet let begyndte udviklerne at producere kedler til husholdnings- eller industriel brug.

For eksempel er Galan-kedlen fremstillet i overensstemmelse med alle de etablerede standarder for militært udstyr, da producenterne specialiserer sig i fremstilling af instrumenter til ubåde og skibe.

Funktioner ved installation af ionkedler

En forudsætning for installation af ioniske kedler er tilstedeværelsen af ​​en sikkerhedsventil, en manometer og en automatisk udluftning. Udstyret skal placeres lodret (vandret eller i en vinkel er uacceptabelt). Samtidig er ca. 1,5 m af forsyningsrørene ikke galvaniseret stål.

Nulterminalen er normalt placeret i bunden af ​​kedlen. En jordledning med en modstand på op til 4 ohm og et tværsnit på over 4 mm er forbundet til den. Stol ikke udelukkende på RAM - det kan ikke hjælpe med lækstrømme. Modstanden skal også overholde reglerne i PUE.

Hvis varmesystemet er helt nyt, er der ikke behov for at forberede rørene - de skal være rene indeni. Når kedlen styrter ned i en allerede fungerende linje, er det bydende nødvendigt at skylle den med inhibitorer. Der findes en bred vifte af produkter til afkalkning, skalering og afkalkning. Imidlertid angiver hver producent af elektrodekedler dem, som de anser for at være de bedste for deres udstyr. Deres holdning skal følges. Forsømmelse af skylning vil ikke skabe en nøjagtig ohmsk modstand.

Det er meget vigtigt at vælge radiatorer til ionkedlen. Modeller med et stort internt volumen fungerer ikke, da der kræves mere end 10 liter kølemiddel til 1 kW effekt. Kedlen kører konstant og spilder en del af strømmen forgæves. Det ideelle forhold mellem kedelproduktionen og det samlede volumen af ​​varmesystemet er 8 liter pr. 1 kW.

Hvis vi taler om materialer, er det bedre at installere moderne aluminiums- og bimetalliske radiatorer med minimal inerti. Når du vælger aluminiumsmodeller, foretrækkes materialet af den primære type (ikke omsmeltet). I sammenligning med det sekundære indeholder det mindre urenheder, hvilket reducerer ohmsk modstand.

Støbejernsradiatorer er mindst kompatible med ionkedlen, da de er mest modtagelige for forurening. Hvis der ikke er nogen måde at erstatte dem, anbefaler eksperter at overholde flere vigtige betingelser:

• Dokumenterne skal angive overholdelse af den europæiske standard
• Obligatorisk installation af grove filtre og slamfangere
• Endnu en gang produceres det samlede volumen af ​​kølemiddel, og udstyr, der er egnet til effekt, vælges

Ionkedel "Galan"

Til husholdningsbrug fremstilles Galan-kedler i Ochag-serien, som har flere modeller:

«Hjerte2»- designet til opvarmning af et rum på højst 80 m3. Enhedens strømforbrug er 2 kW. Kedlen fungerer fra 220 V. Med normal varmeisolering af rummet svinger elforbruget inden for 0,5 kW / h. Den anbefalede mængde kølervæske varierer mellem 20-40 liter.

«Hjerte 3»- Kan opvarme et rum med et volumen på 120 m3. Kedeleffekten er 3 kW. Energi forbruges inden for 0,75 kW / h. Væsker til opvarmning af systemet har brug for fra 25 til 50 liter.

«Hjerte 5»- bruges i rum med et volumen på højst 180 m3. Kedlen har en effekt på 5 kW. Forbruger ca. 1,25 kWh. Volumen af ​​kølemiddel varierer mellem 30-60 liter. "Hjerte 6" - i stand til at opvarme 200m3. Strømforbruget er 6 kW og forbruget er 1,5 kW / h. Anbefales fra 35 til 70 liter. kølevæske.

Kun specielt udviklet Potok-væske, der forhindrer korrosion af rør, kan hældes i Galan-kedelsystemet.