Kako naši mornari žive na podmornicama (17 fotografija)

02.12.2014

Mnogi električno grijanje kod kuće povezuju s ugradnjom odgovarajućih kotlova za vodu s grijaćim elementima, konvektorima ili ugradnjom toplih filmskih podova. Međutim, postoji mnogo više mogućnosti. U modernim privatnim kućama ugrađuju se elektronski ili ionski kotlovi, u kojima par primitivnih elektroda prenosi energiju na rashladnu tekućinu bez ikakvih posrednika.

Po prvi puta su u Sovjetskom Savezu razvijeni i implementirani ionski kotlovi za grijanje za grijanje podmorskih odjeljaka. Instalacije nisu uzrokovale dodatnu buku, imale su kompaktne dimenzije, nije bilo potrebe za njima da dizajniraju ispušne sustave i učinkovito grijanu morsku vodu koja je korištena kao glavni nosač topline.

Nosač topline koji cirkulira cijevima i ulazi u radni spremnik kotla u izravnom je kontaktu s električnom strujom. Joni nabijeni različitim znakovima počinju se kaotično kretati i sudarati. Zbog rezultirajućeg otpora, rashladna tekućina se zagrijava.

• 1 Povijest izgleda i princip rada
• 2 Značajke: prednosti i nedostaci
• 3 Dizajn i specifikacije
• 4 Video tutorial
• 5 Jednostavni DIY ionski kotao
• 6 Značajke ugradnje ionskih kotlova
• 7 Proizvođači i prosječni trošak

Povijest izgleda i princip rada

Tijekom samo 1 sekunde, svaka se elektroda sudari s ostalima i do 50 puta, mijenjajući svoj znak. Zbog djelovanja izmjenične struje, tekućina se ne dijeli na kisik i vodik, zadržavajući svoju strukturu. Povećanje temperature dovodi do povećanja tlaka, što tjera rashladnu tekućinu u cirkulaciju.

Da biste postigli maksimalnu učinkovitost kotla s elektrodama, morat ćete neprestano nadzirati omski otpor tekućine. Na klasičnoj sobnoj temperaturi (20-25 stupnjeva), ne smije prelaziti 3 tisuće ohma.

Destilirana voda ne smije se ulijevati u sustav grijanja. Ne sadrži soli u obliku nečistoća, što znači da ne biste trebali očekivati ​​da se zagrije na ovaj način - između elektroda neće biti medija za stvaranje električnog kruga.

Dodatne upute kako sami izraditi elektrodni kotao pročitajte ovdje

Sama izrada elektrodnog kotla je jednostavna i učinkovita

Proučavanje kruga toplinskog grijanja omogućuje izradu kotlova za grijanje elektroda vlastitim rukama.

Ovdje trebate razmotriti načelo rada i svojstva uključenih elemenata, naime:

• elektroda;
• voda;
• uređaji za upravljanje i automatizaciju.

Zagrijavanjem, voda gubi otpor i oslobađa energiju uslijed cijepanja molekule vode pod utjecajem električne struje, povećava volumen i radi na zagrijavanju volumena prostorije.

Ovaj fenomen i njegove posljedice dobro su proučeni, pa stoga kotlovi trenutno ne koriste uobičajeni sastav vode, već posebno dizajnirani destilirani, kako bi povećali trajanje rada.

Spajanje jednofaznog kotla s automatskim upravljanjem

Uputa jednog od autora koji je patentirao svoju verziju takvog kotla s elektrodama reći će vam kako izračun potrebne količine topline i snage grijanja rashladne tekućine dovodi do izbora sheme toplinskog grijanja. To je prikazano u videu.

Dizajn elektrodnog kotla vrlo je jednostavan. Kvarovi unutarnjih dijelova praktički su isključeni, stoga trajnost rada dugi niz godina premašuje TEN kotlove, čiji se resurs iscrpljuje, prvo, redovito, a drugo, prilično je nepredvidljivo.

Cijena elektrodnog kotla izrađenog prema autorskoj metodi nekoliko je puta niža od iste tvorničke izvedbe.

Međutim, tvornički elektrodni kotao također je vrlo ekonomičan u radu zbog upotrebe niskokaloričnog goriva i dobrog sustava automatizacije rada. Istodobno, održavanje nije potrebno, nema operativnih troškova.

Ovisno o specifičnim potrebama, postoje razne sheme spajanja kotla na cjelokupni sustav:

• paralelno s drugim kotlovima;
• jednofazni;
• trofazni kotao;
• spajanje blokova regulacije i automatskog upravljanja.

Elektrodni kotao može se koristiti i za grijanje i za grijanje vode u kupaonicama i kuhinjama za kućne potrebe. Evo dijagrama povezivanja za različite primjene.

Spajanje elektrodnog kotla kao protočnog bojlera

Faze

Slijed rada u proizvodnji elektrodnog kotla vlastitim rukama je sljedeći:

• planiranje sheme sustava grijanja. Moguća je shema s jednim krugom, koja se koristi za grijanje, ili dvokružna - za opskrbu toplom vodom i grijanjem;
• ugradnja i uzemljenje kotla za neutraliziranje statičkog elektriciteta;
• osiguravanje cirkulacije vode povećanjem temperature njenog zagrijavanja;
• korištenje učinkovitih baterijskih materijala koji dobro djeluju s rashladnom tekućinom;
• stupanj automatizacije opskrbe toplinom regulira uređaj za mjerenje sobne temperature.

Spajanje kotla bez prisilne recirkulacije

Savjet. Kada koristite ovaj dijagram priključka kotla, obratite pažnju na naznačene kutove nagiba i promjere vodovodnih cijevi, jer će to osigurati ispravnu cirkulaciju.

Značajke: prednosti i nedostaci

Električni kotao s ionskim tipom karakteriziraju ne samo sve prednosti električne opreme za grijanje, već i vlastite karakteristike. Na opsežnom popisu mogu se izdvojiti najznačajnije:

• Učinkovitost instalacija teži apsolutnom maksimumu - ne manje od 95%
• U okoliš se ne ispuštaju zagađivači ili ionska zračenja štetna za ljude
• Velika snaga u tijelu relativno male veličine u usporedbi s drugim kotlovima
• Moguće je ugraditi nekoliko jedinica odjednom za povećanje produktivnosti, zasebnu instalaciju ionskog kotla kao dodatni ili rezervni izvor topline
• Mala inertnost omogućuje brzu reakciju na promjene temperature okoline i potpunu automatizaciju procesa grijanja pomoću programabilne automatizacije
• Nije potreban dimnjak
• Oprema ne šteti nedovoljnoj količini rashladne tekućine unutar radnog spremnika
• Prenaponski naponi ne utječu na performanse i stabilnost grijanja

Kako odabrati električni kotao za grijanje možete saznati ovdje

Naravno, ionski kotlovi imaju brojne i vrlo značajne prednosti. Ako ne uzmete u obzir negativne aspekte koji se češće javljaju tijekom rada opreme, sve će se koristi izgubiti.

Među negativnim aspektima vrijedi istaknuti:

• Za rad opreme za ionsko grijanje nemojte koristiti izvore istosmjerne struje koji će prouzročiti elektrolizu tekućine
• Potrebno je stalno nadzirati električnu vodljivost tekućine i poduzimati mjere za njezinu regulaciju
• Morate se pobrinuti za pouzdano uzemljenje. Ako se pokvari, rizici od strujnog udara znatno se povećavaju.
• Zabranjeno je koristiti zagrijanu vodu u sustavu s jednim krugom za druge potrebe.
• Vrlo je teško organizirati učinkovito grijanje s prirodnom cirkulacijom, potrebna je ugradnja pumpe
• Temperatura tekućine ne smije prelaziti 75 stupnjeva, inače će potrošnja električne energije naglo porasti
• Elektrode se brzo troše i treba ih mijenjati svake 2-4 godine



• Nemoguće je izvoditi radove na popravku i puštanju u rad bez uključivanja iskusnog majstora

O ostalim načinima električnog grijanja kod kuće pročitajte ovdje.

Podmorski elektroenergetski sustavi

Od početka 20. stoljeća, električni motori, koji su se napajali baterijama, koriste se za podvodne podmornice. Baterije su na površinu punili električni generatori pogonjeni dizelskim motorima.

Pojava nuklearnih podmornica (nuklearnih podmornica) nakon Drugog svjetskog rata nije zaustavila izgradnju dizel-električnih podmornica. Tiše, jeftinije, nenuklearne podmornice sposobne za rad u plitkoj vodi i dalje su u službi većine svjetskih flota.

OPĆI UREĐAJ

Elektroenergetski sustav dizelsko-električnih podmornica (dizel-električne podmornice), u klasičnoj shemi, sastoji se od akumulatora, dizelskog generatora, pogonskog motora, pomoćnih motora i ostalih potrošača električne energije.

Podvodni motor dizel-električne podmornice oduvijek je bio električni motor koji se napaja punjivim baterijama. Za rad mu nije potreban kisik, siguran je i ima prihvatljivu težinu i dimenzije. Ali ozbiljno ograničenje njegove upotrebe je mali kapacitet baterija. Iz tog je razloga marža kontinuiranog podvodnog putovanja dizelsko-električnih podmornica ograničena i ovisi o načinu kretanja. Kada vozite ekonomičnom brzinom, baterije se moraju puniti svakih 300-350 kilometara. A pri vožnji punom brzinom - svakih 20-30 kilometara. Drugim riječima, podmornica se može kretati u potopljenom položaju bez punjenja brzinom od 2-4 čvora tri ili više dana ili sat i pol brzinom većom od 20 čvorova.

Pročitajte: Elektrane prvih podmornica

Budući da su veličina i težina podmornica jako ograničeni, elektromotori i dizeli kombiniraju različite funkcije. Elektromotor može raditi kao reverzibilni stroj. U vožnji troši električnu energiju ili je stvara za punjenje baterija. Dizel može biti motor koji pokreće propeler ili električni generator, a može biti i klipni kompresor ako ga pokreće električni motor.

Nakon 1950-ih dizel-električne podmornice praktički su nestale, u kojima bi dizelski motor radio izravno na propeler. Propeler sada pokreće isključivo električni motor. (To se ne odnosi na nuklearne podmornice čiji se propeleri pokreću parnom turbinom). Dizel samo okreće generator. Ova shema omogućuje rad dizelskog motora u stalnom, optimalnom režimu rada i omogućuje razdvajanje pogonskih elektromotora (PRM) i generatora. Korištenje ovih uređaja u pojedinačnom načinu rada povećava učinkovitost oba, a time i povećava rezervu podvodne snage. Mane uključuju dvostruku pretvorbu energije - prvo mehaničku u električnu, a zatim leđnu - i povezane gubitke. No s tim se moramo pomiriti, jer je glavni način punjenja baterija, a ne način potrošnje za GED.

TRENUTNO STANJE DEPL

Kao što je naznačeno, sve moderne dizel-električne podmornice koriste potpuno električni pogon. Većina čamaca s potpunim električnim pogonom imala je dva motora: glavni i ekonomski. U modernim projektima njihovu ulogu igra jedan motor s dva načina rada. Punjenje baterija vrši se na površini ili u dubini periskopa pomoću disalice - uređaja za rad motora pod vodom (RDP). Nova faza u razvoju dizel-električnih podmornica bila je upotreba gorivih ćelija na bazi različitih kemijskih spojeva. To je posebno omogućilo povećanje dometa kontinuirane podvodne plovidbe ekonomskom brzinom za pet do deset puta i smanjenje buke podmornice.Ipak, postrojenja s gorivim ćelijama još uvijek ne pružaju potrebne operativne i taktičke karakteristike podmornica, ponajprije u smislu izvođenja brzih manevara kada slijede cilj ili izbjegavaju neprijateljski napad. Stoga su moderne podmornice opremljene kombiniranim pogonskim sustavom. Za kretanje velikom brzinom pod vodom koriste se baterije ili gorivne ćelije, a za plovidbu na površini koristi se tradicionalni par "dizel generator - elektromotor".

Pročitajte: Operacija KAMA

ANAEROBNE ELEKTRANE

Daljnji razvoj nenuklearnih podmornica povezan je s upotrebom anaerobnih (neovisnih o zraku) elektrana. Postoje četiri glavne vrste anaerobnih elektrana: dizelski motor zatvorenog ciklusa (CCD), Stirlingov motor (DS), gorivna ćelija ili elektrokemijski generator (EKG) i parna turbina zatvorenog ciklusa. Smjer koji najviše obećava je upotreba Stirlingovih motora. Upotreba ovog motora značajno povećava vrijeme zadržavanja čamca u potopljenom položaju bez ozbiljnih gubitaka u ostalim pokazateljima.

Razvoj podmornica s pomoćnim pogonskim jedinicama neovisnim o zraku započeo je prije više od 30 godina, ali izgrađeno je nešto više od desetak takvih čamaca - to su švedski projekt "Gotland", francuski "Saga", japanski "Soryu ".

Trenutno su sve podmornice švedske mornarice opremljene DS-om, a švedski brodograditelji već su dobro razradili tehnologiju opremanja podmornica tim motorima. Korištenje DS-a omogućuje da ove podmornice budu neprekidno pod vodom do 20 dana.

Ha ha

Vau

Zadovoljan

Tužno

Ljut

Glasao hvala!

Možda će vas zanimati:

• Dizel-električne instalacije na podmornicama
• Podmornice projekta 636 "Varshavyanka"
• Kolumbijska mornarica jača svoju podmorničku flotu
• Elektrane nenuklearnih podmornica
• Dizel-električne podmornice (DPL ili DPL)
• Podmornice tipa 209
• Podmornički Stirlingovi motori
• Dizel-električne podmornice tipa S
• Anaerobna elektrana parni generator MESMA
• Mini-podmornice tipa D
• Električni pogonski sustavi na brodovima
• Podmornice projekta 641

Pretplatite se na
naš kanal u Yandex.Zen

Uređaj i tehničke karakteristike

Na prvi je pogled konstrukcija ionskog kotla složena, ali jednostavna i nije obavezna. Izvana je to čelična bešavna cijev koja je prekrivena poliamidnim elektroizolacijskim slojem. Proizvođači su pokušali zaštititi ljude što je više moguće od strujnog udara i skupih curenja energije.

Pored cjevastog tijela, elektrodni kotao sadrži:

1. Radna elektroda izrađena je od posebnih legura i drži se zaštićenim poliamidnim maticama (u modelima koji rade iz trofazne mreže odjednom su predviđene tri elektrode)
2. Ulazne i izlazne mlaznice rashladne tekućine
3. Terminali za uzemljenje
4. Terminali koji napajaju šasiju
5. Gumene izolacijske brtve

Vanjska ovojnica ionskih kotlova za grijanje je cilindrična. Najčešći modeli kućanstva ispunjavaju sljedeće značajke:

• Duljina - do 60 cm
• Promjer - do 32 cm
• Težina - oko 10-12 kg
• Snaga opreme - od 2 do 50 kW

Za domaće potrebe koriste se kompaktni jednofazni modeli snage ne veće od 6 kW. Dovoljno ih je da vikendicu površine 80-150 četvornih metara u potpunosti opskrbe toplinom. Za velika industrijska područja koristi se trofazna oprema. Instalacija snage 50 kW može zagrijati sobu do 1600 četvornih metara.

Međutim, elektrodni kotao djeluje najučinkovitije u kombinaciji s automatizacijom upravljanja, koja uključuje sljedeće elemente:

• Blok startera
• Zaštita od prenapona
• Upravljački kontroler

Uz to se mogu instalirati upravljački GSM moduli za daljinsko aktiviranje ili deaktiviranje. Niska inertnost omogućuje brzi odgovor na fluktuacije temperature u okolišu.

Potrebnu pažnju treba obratiti na kvalitetu i temperaturu rashladne tekućine. Optimalna tekućina u sustavu grijanja s ionskim kotlom smatra se zagrijanom na 75 stupnjeva. U tom će slučaju potrošnja energije odgovarati onoj navedenoj u dokumentima. Inače su moguće dvije situacije:

1. Temperatura ispod 75 stupnjeva - potrošnja električne energije se smanjuje zajedno s učinkovitošću instalacije
2. Temperature iznad 75 stupnjeva - potrošnja električne energije će se povećati, međutim, ionako visoke stope učinkovitosti ostat će iste

Jednostavni ionski kotao s vlastitim rukama

Upoznavši se sa značajkama i principom po kojem funkcioniraju ionski kotlovi za grijanje, vrijeme je da postavite pitanje: kako sastaviti takvu opremu vlastitim rukama? Prvo morate pripremiti alat i materijale:

• Čelična cijev promjera 5-10 cm
• Uzemljenje i neutralni terminali
• Elektrode
• Žice
• Metalna čajka i spojnica
• Upornost i želja

Prije nego što započnete sastavljati sve, imajte na umu tri vrlo važna sigurnosna pravila:

• Na elektrodu se nanosi samo faza
• U tijelo se dovodi samo neutralna žica
• Mora se osigurati pouzdano uzemljenje

Da biste sastavili kotao s ionskom elektrodom, samo slijedite upute u nastavku:

• Prvo se priprema cijev duljine 25-30 cm koja će djelovati kao tijelo
• Površine moraju biti glatke i bez korozije, urezi na krajevima su očišćeni
• S jedne strane, elektrode se ugrađuju pomoću čahure
• Trijesak je također potreban za organizaciju izlaza i ulaza rashladne tekućine.
• Na drugoj strani spojite na toplovod
• Ugradite izolacijsku brtvu između elektrode i čajnika (prikladna je plastika otporna na toplinu)

• Da bi se postigla nepropusnost, navojni spojevi moraju biti međusobno precizno usklađeni.
• Da bi se popravio nulti terminal i uzemljenje, na tijelo su zavarene 1-2 vijka

Sastavljajući sve zajedno, možete ugraditi kotao u sustav grijanja. Takva domaća oprema vjerojatno neće moći zagrijati privatnu kuću, ali za mala komunalna područja ili garažu to će biti idealno rješenje. Jedinicu možete zatvoriti ukrasnim poklopcem, pritom pokušavajući ne ograničiti slobodan pristup.

Električni ionski kotlovi

Takvi kotlovi rade na principu zagrijavanja vode (nosača topline) metodom ionizacije. Taj se postupak odvija na sljedeći način:

Kad je kotao uključen u mrežu, molekule vode razdvajaju se na pozitivne i negativne ione koji titraju između dvije elektrode (anode i katode). Tijekom ovog procesa stvara se toplinska energija. Odmah se prenosi u rashladnu tekućinu, koja ga raspoređuje kroz sustav grijanja.

Takve jedinice koriste se kao autonomni sustav grijanja. Oni se razlikuju od kotlova s ​​grijaćim elementima u malim veličinama, kao i u bloku elektroda, koji ima visoke performanse i učinkovitost. U vodu se dodatno dodaje kuhinjska sol koja igra ulogu nosača topline. To je neophodno za povećanje električnog otpora vode. Kako bi se izbjegla korozija metala ili stvaranje kamenca, umjesto vode u sustav se ulijeva antifriz, razvijen posebno za ionske kotlove.

Kotlovi s elektrodama izvorno su se koristili samo u vojne svrhe za grijanje podmornica ili ratnih brodova. Nakon toga, nakon malo promjene dizajna, programeri su počeli proizvoditi kotlove za kućnu ili industrijsku upotrebu.

Na primjer, kotao Galan proizveden je u skladu sa svim utvrđenim standardima vojne opreme, budući da su se proizvođači specijalizirali za proizvodnju instrumenata za podmornice i brodove.

Značajke ugradnje ionskih kotlova

Preduvjet za ugradnju ionskih kotlova za grijanje je prisutnost sigurnosnog ventila, manometra i automatskog odzračnika. Oprema mora biti postavljena u okomitom položaju (vodoravno ili pod kutom je neprihvatljivo). Istodobno, oko 1,5 m dovodnih cijevi nije pocinčani čelik.

Nulti terminal se obično nalazi na dnu kotla. Na nju je spojena žica za uzemljenje otpora do 4 ohma i presjeka preko 4 mm. Ne oslanjajte se samo na RAM - on ne može pomoći kod struja curenja. Otpor također mora biti u skladu s pravilima PUE.

Ako je sustav grijanja potpuno nov, nema potrebe za pripremom cijevi - one moraju biti čiste iznutra. Kad se kotao sruši na već aktivni vod, nužno ga je isprati inhibitorima. Na tržištu postoji široka paleta proizvoda za uklanjanje kamenca, kamenca i kamenca. Međutim, svaki proizvođač elektrodnih kotlova navodi one za koje smatra da su najbolji za njihovu opremu. Treba se držati njihovog mišljenja. Zanemarivanje ispiranja neće uspostaviti točan omski otpor.

Vrlo je važno odabrati radijatore grijanja za ionski kotao. Modeli s velikim unutarnjim volumenom neće raditi, jer će za 1 kW snage biti potrebno više od 10 litara rashladne tekućine. Kotao će neprestano raditi, uzalud trošeći dio električne energije. Idealan omjer snage kotla i ukupne zapremine sustava grijanja je 8 litara po 1 kW.

Ako govorimo o materijalima, bolje je instalirati moderne aluminijske i bimetalne radijatore s minimalnom inercijom. Pri odabiru aluminijskih modela prednost se daje materijalu primarne vrste (koji nije pretopljen). U usporedbi sa sekundarnom, sadrži manje nečistoća, smanjujući omski otpor.

Radijatori od lijevanog željeza najmanje su kompatibilni s ionskim kotlom, jer su najosjetljiviji na onečišćenje. Ako ne postoji način da ih zamijenite, stručnjaci preporučuju poštivanje nekoliko važnih uvjeta:

• Dokumenti moraju naznačiti usklađenost s europskim standardom
• Obavezna ugradnja grubih filtara i hvatača mulja
• Još jednom se stvara ukupni volumen rashladne tekućine i odabire se oprema pogodna za napajanje

Jonski kotao "Galan"

Za domaću upotrebu, kotlovi Galan proizvode se u seriji Ochag koja ima nekoliko modela:

«Ognjište2»- dizajniran za grijanje prostorije ne veće od 80 m3. Potrošnja energije jedinice je 2 kW. Kotao radi od 220 V. Uz normalnu toplinsku izolaciju prostorije, potrošnja električne energije varira unutar 0,5 kW / h. Preporučena količina tekućine za hlađenje varira između 20-40 litara.

«Ognjište 3»- Može zagrijati sobu zapremine 120 m3. Snaga kotla je 3 kW. Energija se troši unutar 0,75 kW / h. Tekućine za grijanje sustava trebaju od 25 do 50 litara.

«Ognjište 5»- koristi se u sobama zapremine ne veće od 180 m3. Kotao ima snagu od 5 kW. Potroši oko 1,25 kWh. Količina rashladne tekućine varira između 30-60 litara. "Ognjište 6" - sposobno za grijanje 200m3. Potrošnja energije je 6 kW, a potrošnja 1,5 kW / h. Preporučuje se od 35 do 70 litara. rashladna tekućina.

U sustav kotla Galan može se ulijevati samo posebno razvijena tekućina Potok koja sprečava koroziju cijevi.