Аммиачный кондиционер на авто

Daewoo Lanos GMG › Бортжурнал › Кондиционер без особых затрат на авто с ГБО

6965761s 100

da6527as 960

Нашёл в интернете статейку интересует ваше мнение по установке в Ланос газ Евро 2?!
Автор данной статьи Николай Евдокимов.

Хочу предложить владельцам автомобилей с ГБО (газобаллонным оборудованием идею, как сэкономить на установке кондиционера.

По роду своей профессии, я механик-холодильщик, давно работаю с такими газами, как аммиак, фреон, СО2 и пропан, а так, как у меня на авто установлено ГБО, то решил использовать пропан для изготовления кондиционера. Тем более, температура кипения пропана даже ниже (-42С), чем у аммиака (-33С).
Чтобы сильно не городить огород, решил использовать уже имеющийся на авто газовый редуктор.

Просмотрев десятки раз схему охлаждения авто, меня вдруг осенило-все уже готово для создания кондиционера. То есть уже имеется камера для испарения пропана (газовый редуктор), для охлаждения (радиатор отопителя), осталось только заставить антифриз двигаться по малому кругу охлаждения (дополнительная помпа). Ну и для полного комплекта понадобится 2 шаровых крана на 15 миллиметров и 2 тройника на 16 миллиметров, тумблер или кнопка для включения нашего кондиционера, 12 хомутов.

Схема кондиционера выглядит так.

Эта схема для российских авто ВАЗ, ГАЗ.
Для импортных авто, где радиатор отопителя просто закрывается заслонкой, подача антифриза не перекрывается, схема немного другая. Вместо шаровых кранов нужно установить трехходовые краны и соединить их между собой шлангом, чтобы при закрытии подачи антифриза на редуктор и радиатор отопителя (летний вариант) обеспечить проход антифриза по малому кругу (соединить шлангом кран №5 с краном №5). Проще говоря антифриз должен циркулировать из двигателя в двигатель по шлангу через трехходовые краны. Это необходимо, чтобы помпа двигателя не создавала излишнее давление в двигателе, так как при запуске двигателя термостат находится в закрытом состоянии.

Вся система работает так: на лето закрываем краны подачи и обратки радиатора отопителя от двигателя. Антифриз с помощью дополнительной помпы (от авто ГАЗель, стоит на подаче в радиатор отопителя ) начинает циркулировать по малому кругу в отопитель (антифриз забирает тепло из салона авто), в газовый редуктор (пропан вскипает и охлаждает антифриз), затем в помпу (прокачивает охлажденный антифриз через отопитель). На зиму просто открыть краны и ВСЕ!

Вот и все, у нас получился замкнутый круг, кондицинер готов и уже работает, не забывайте только включать вентилятор радиатора отопителя. Чем сильнее обороты вентилятора, тем эффективнее теплоотдача. И еще одна особенность такого кондиционера: помпа и вентилятор отопителя должны быть включены всегда при работе двигателя на газу, иначе редуктор перемерзнет. Так же можно производить манипуляции с кранами-приоткрывать, если не нужно, чтобы в салоне было сильно прохладно.

Вся работа по изготовлению кондиционера заняли 1,5-2 часа, а по денежным затратам: помпа-860 руб., 2 шаровых крана-300 руб., тройники самодельные из патрубков радиатора отопителя ВАЗ-2106-140 руб, хомутов 12 штук по 30 руб=360руб., если импортный авто, то вместо шаровых кранов 2 трехходовых-700 руб. Итого: в зависимости от марки авто от 1660-2060 рублей.

Вывод: реальная экономия и реальная польза!

Источник

mike-nnn › Блог › Жара… Кондишн для бедных

53648b4s 100

Сегодня мы с вами снова сделаем экскурс в историю и вернемся в те далекие-далекие времена, когда автомобили уже изобрели (именно автомобили, а не безлошадные экипажи), а кондиционеры еще нет.

Но жара доставала людей и в те времена… И, судя по месту изобретения, жарче всего было в Америке)) Либо же американцы более нуждаются в комфорте:)

Собственно, сегодня я хочу вам поведать о «кондиционере для бедных», но без краткой истории автокондиционеров вообще, все же нам не обойтись, ибо будет не совсем понятна роль устройства под названием «swamp cooler«.

Впервые кондиционер для автомобиля предложила одна из нью-йоркских компаний в далеком 1933 году в качестве устанавливаемого по заказу дополнительного оборудования.

К тому времени кондиционеры уже стали привычным оборудованием в американских небоскрёбах и кому-то в голову пришла светлая мысль о борьбе с жарой в автомобилях.

Комнатные кондиционеры компания General Electric начала делать в 1929 году, причем сплит-системы! А все из-за того, что в качестве хладагента сначала использовали опасный аммиак. С 1931 года стали использовать фреон и все агрегаты решили объединить в одном корпусе. Ну, чёт посчитали, что так прикольней)

Первым же авто, на который в заводской комплектации ставилась установка кондиционирования воздуха, был Packard модели 1939 года (мелкосерийное производство ручной сборки).

e860b8cs 960

Однако, есть одно «но», а точнее целых три:

1 — стоимость кондиционера была огромна — 274$, что составляло около трети всей стоимости авто;
2 — агрегаты установки размещались под капотом, в салоне и плюс еще занимали половину багажника;
3 — установка была малоэффективна и не имела никакого автоматического управления.

Поэтому, вследствие небольшого спроса, в 1941 году от этой опции отказались. Но в том же году уже Cadillac и Chrysler стали предлагать нечто подобное. Правда, неизвестно, сколько автомобилей им удалось оборудовать.

Однако постепенное развитие технологий привело к тому, что к 1954 году кондиционер мог быть установлен в виде опции на автомобили большинства дорогих американских марок, — хотя и оставался опцией крайне дорогой и мало востребованной.

Например, Chrysler Imperial 1953 года с кондиционером AirTemp.

7e60b8cs 960

Через внешние воздухозаборники в задних крыльях воздух поступал в установку, а холодный поток через решетки на задней полке направлялся на потолок, а затем равномерно опускался сверху вниз на пассажиров. Охладить салон с 50 до 30° С можно было всего за пару минут!

С 1955 года установка кондиционера была возможна уже на всех автомобилях Chrysler.

Революция же в кондиционировании произошла в 1954 году: на автомобилях корпорации Nash-Kelvinator была впервые предложена интегрированная система вентиляции и отопления All-Weather Eye, включавшая в себя и отопитель, и кондиционер, причём все компоненты располагались под капотом. Хотя все это было еще очень дорого и составляло четверть цены автомобиля.

Что интересно, к началу 1960-х годов около 20% американских авто имели кондиционеры, а в 1969 году — 54% новых автомобилей. В Европе же, вплоть до 1980-х годов кондиционер оставался большой редкостью.

Неужели в Америке действительно так жарко?))

Но главное то, что с тех пор ничего принципиально нового изобретено не было! Да, компьютерное управление, фильтры и т.д., но принцип тот же, что и 80 лет назад…

Так вот! Хватит отступлений, собственно, перейдем к предмету нашего сегодняшнего разговора.

Давайте вернемся в те времена (1930-1960-е годы), когда все это только развивалось и стоило бешеных денег. Но ведь людям в жару все равно приходилось ездить и, осознавая, что до изобретения кондишинов и климат-контролей им еще надо дожить, приходилось применять какие-то промежуточные решения.

Как говорится, голь на выдумки хитра))

Мне не удалось найти кто, но кто-то же додумался до такой вещи, как swamp cooler — кондиционер для бедных))). От swamp — «болото», от постоянного запаха сырости…

7ce0b8cs 960

По сути это был простейший испарительный кондиционер.

c3e0b8cs 960

В корпусе кулера располагался картридж из пористого или волокнистого материала, который постоянно смачивался водой (некоторые модели предусматривали даже использование льда). Когда машина находилась в движении, воздух поступал в устройство самотёком за счёт эффекта инерционного наддува, вызывая интенсивное испарение воды.

6810b8cs 960

Более эффективно эта система работала в условиях сухого воздуха, заодно и повышая влажность в авто. Чем ниже влажность тем сильнее идёт испарение воды из фильтров, тем эффективнее работает кондиционер.

Читайте также:  Авто товары из европы

Вот так он выглядит изнутри. Все просто до безобразия))

9e90b8cs 960

Для работы на стоянке некоторые модели имели электровентилятор, обычно подключаемый к штатному разъёму для прикуривателя.

Воды заливалось туда около 4 литров, чего хватало на 150-250 км пробега. Из-за такого веса приходилось даже делать подпорку. Вот тут хорошо видно, куда заливается вода. Резервуаром является сам корпус.

Говорят даже, что эта штука была достаточно эффективна, хотя был недостаток — приходилось постоянно доливать воду.

b590b8cs 960

Был вариант также установки на крыше (вариант с моторчиком).

Источник

Самодельный кондиционер в машине: наш эксперимент

1 19

Летний зной – короткая пора страданий для автовладельцев, чья машина не обладает кондиционером. Однако шофера в курилках поговаривают, что ПЭТ-бутылки со льдом, положенные на торпедо под струю воздуха из вентилятора, могут сделать пребывание в автомобиле без кондиционера в жару куда более комфортным. Проверим?

Бутылка со льдом как средство от перегрева?

Наверное, когда-то кондиционер в автомобиле станет совершеннейшей нормой, вне зависимости от стоимости и комплектации. Однако по-прежнему миллионы машин, «бегающих» по нашим дорогам, не имеют этой полезной опции, да и новые, также лишенные кондиционера, все еще выпускаются. А, стало быть, каждое лето раскаленные от солнцепека головы водителей машин без «кондея» посещают нервные мысли о способах охлаждения «душегубки» нагретого на солнце салона альтернативными и «асимметричными» методами.

Первое, что страждущий находит в интернете по запросам «охладить салон машины без кондиционера», «спастись от жары без кондиционера» и т.п. – это предложение использовать ПЭТ-бутылки со льдом. Идея сия кочует с сайта на сайт годами и навскидку даже выглядит работоспособной.

Уверенности прибавляют многочисленные описания гаражных конструкций автомобильных суррогатных «кондиционеров», сделанных на коленке и использующих в качестве «хладагента» ту самую замороженную воду в бутылках от газировки или пива. Представляют они собой разнообразные коробки и ящики, оклеенные внутри фольгой во избежание потерь холода, и с установленными вентиляторами для продувки воздуха через лед. В принципе, это логичное направление развития, нацеленное на повышение КПД технологии, хотя за инжинирингом теряется главное – привлекательная простота. В любой конструкции нужно учитывать фактор человеческой лени – какой бы эффективной ни была разработка, она рано или поздно будет закинута на пыльную полку даже самим разработчиком, если потребует сложной последовательности действий или непростой подготовительной работы… Заморозить, а потом прихватить с собой перед поездкой пару бутылок – по силам любому, а вот городить ящики с вентиляторами – это уже, по мнению большинства, перебор…

Так или иначе, идея витает в массах, но тех, кто опробовал-таки технологию на практике, крайне немного. Поэтому наша задача – разрушить или подтвердить миф с термометром в руках. Проверить, получив выводы в сухих цифрах, а не в субъективных ощущениях, простейший базовый вариант – смогут ли «полторашки» со льдом, положенные на торпедо под струю воздуха из вентилятора, сделать пребывание в машине без «кондея» хоть сколько-то более комфортным? И понять тем самым, целесообразно ли в принципе прикладывать дальнейший креатив, руки и силы в этом направлении?

20160724 125132

Эксперимент будет выглядеть так. Берем два одинаковых автомобиля одного цвета, ставим их рядом на солнцепек на несколько часов. После прогрева салонов солнечными лучами в одной машине просто включаем салонный вентилятор на продувку наружным воздухом, а в другой – запускаем рециркуляцию и пускаем поток воздуха на стекло, обдувая им несколько литров льда, замороженного в ПЭТ-бутылках, лежащих на торпедо. Через 15 минут смотрим на результат – насколько удастся понизить температуру? Итак, поехали!

20160724 102926

Температура в салоне автомобилей после трех часов, проведенных на солнце – 38 градусов Цельсия:

20160724 123151

В одну машину кладем ледяные бутылки, включаем в обеих вентиляторы, засекаем время – 15 минут…

Результат – удручающий… В машине, в которой вентилятор работал на продувку салона забортным воздухом, температура понизилась до 33 градусов, а в машине, в которой была включена рециркуляция и воздух гонялся по кругу, обдувая бутылки со льдом – только до 35,5 градусов… Банальная продувка даже без открытых окон оказалась эффективнее обдува льда в замкнутом пространстве!

2016660724 131749

Миф о бутылочном охлаждении живуч, и хотя результат был предсказуем, проверить все же стоило. При этом все же стоит отметить, что шесть литров льда способны на большее, вот только не в таком виде!

У любого устройства, работающего на теплоотдачу, будь то кондиционер или обогреватель, важнейшая характеристика – площадь рабочей поверхности. У бутылок на торпедо она крайне мала, плюс обдув их организован неэффективно. Если бы мы поместили те же шесть литров льда в плоскую ребристую емкость, подобную автомобильному радиатору, расположили её в салоне машины и начали продувать через неё воздух – эффект был бы в разы заметнее. Вот только сопутствующие сложности делают подобное мероприятие бессмысленным чуть более, чем полностью…

20160724 124940

Прочие тупиковые идеи «альтернативных кондиционеров»

Какие еще идеи посещают не имеющих кондиционера автовладельцев с завидной регулярностью с наступлением лета? Можно, конечно, установить нештатный универсальный кондиционер – он, в принципе, ничем не будет отличаться от штатного – разве что органы управления на панели будут немножко выделяться в общей стилистике интерьера. Но стоимость установки «кондея» на бюджетный легковой авто с компонентами и работой «под ключ» сегодня составляет приблизительно 60 000 рублей. Дороговато, в общем…

Поэтому такое решение быстро отбрасывается и начинается «креативное кроилово». И тут, конечно же, на втором месте после замороженных ПЭТ-бутылок приходит мысль об использовании в машине мобильного или оконного кондиционера, стоимость которых стартует от более-менее доступных 10 000 рублей даже сейчас, в горячий сезон.

Многим кажется, что если поставить бытовой кондиционер-моноблок на заднее сиденье, запитать через инвертор 12-220 вольт и высунуть шланг горячего воздуха в окно, то можно наслаждаться прохладой! Однако реальных успехов никто из таких мечтателей пока не добился… Почему идея нежизнеспособна?

Дело в том, что даже самый слабосильный оконный кондиционер потребляет в режиме охлаждения от сети 220 вольт мощность около полутора киловатт. КПД инвертора 12/220 – явно не 100%, но для простоты демонстрации на пальцах примем её за сто. Соответственно, от бортовой сети 14 вольт такой кондиционер через инвертор будет потреблять 1 500 ватт/14 вольт = 107 ампер. Ток – сумасшедший, проводка будет с палец толщиной + у многих генераторов даже максимальный предел токоотдачи меньше. Мы уж не говорим о том, что инвертор должен быть рассчитан на долговременную работу с мощностью как минимум пару киловатт – такие инверторы, как правило, относятся к дорогущей и специфической профессиональной технике, встречаются в продаже крайне редко и стоят сумасшедших денег…

Идея, стоящая на третьем месте – использование элементов Пельтье. Полупроводниковая пластина при подаче на неё тока нагревается с одной стороны и охлаждается с другой. Купить элементы несложно, стоят они не так уж дорого. На таких пластинах неплохо работают автомобильные переносные холодильники-ящики, и многим кажется, что по такому же принципу можно создать и кондиционер – недорогой, бесшумный, без компрессора, хладагента, трубок и испарителей.

Увы, ни одной реально работающей конструкции «автокондея» на модулях Пельтье найти вам не удастся, хотя проектов на разных автомобильных блогах и форумах – масса, многие даже с промежуточными отчетами об этапах работы, демонстрирующими изрядные усилия энтузиастов-самодельщиков. Почему? Да потому же, почему не работают и бутылки со льдом… Слишком малая поверхность «холодоотдачи» холодной стороны и трудность организации эффективного отвода тепла от горячей стороны. Чтобы обеспечить худо-бедное охлаждение салона, из модулей Пельтье в легковом автомобиле должна быть крыша…

Так что, как ни крути, но альтернативы традиционному автомобильному компрессорному кондиционеру пока нет и в ближайшее время не предвидится. Ведь даже в стоящих на острие прогресса гибридах и электромобилях он имеет классическую конструкцию, не изменившуюся принципиально со времен первых кондиционированных автомобилей – Паккардов и Каддилаков начала 40-х годов ХХ века.

Источник

Сообщества › Ремонт и Эксплуатация ГБО › Блог › Кондиционер без особых затрат на авто с ГБО (самостоятельно, своими руками)

4588b62s 100

Автор не я, перепечатано с сайта: evdokimov1958

Читайте также:  Авто рули с педалями

Хочу предложить владельцам автомобилей с ГБО (газобалонным оборудованием идею, как съэкономить на установке кондиционера.

По роду своей профессии, я механик-холодильщик, давно работаю с такими газами, как аммиак, фреон, СО2 и пропан, а так, как у меня на авто установлено ГБО, то решил использовать пропан для изготовления кондиционера. Тем более, температура кипения пропана даже ниже (-42С), чем у аммиака (-33С).
Чтобы сильно не городить огород, решил использовать уже имеющийся на авто газовый редуктор.

Просмотрев десятки раз схему охлаждения авто, меня вдруг осенило-все уже готово для создания кондиционера. То есть уже имеется камера для испарения пропана (газовый рудуктор), для охлаждения (радиатор отопителя), осталось только заставить антифриз двигаться по малому кругу охлаждения (дополнительная помпа). Ну и для полного комплекта понадобится 2 шаровых крана на 15 миллиметров и 2 тройника на 16 милиметров, тумблер или кнопка для включения нашего кондиционера, 12 хомутов.

6aa420ds 960

Для импортных авто, где радиатор отопителя просто закрывается заслонкой, подача антифриза не перекрывается, схема немного другая. Вместо шаровых кранов нужно установить трехходовые краны и соединить их между собой шлангом, чтобы при закрытии подачи антифриза на редуктор и радиатор отопителя (летний вариант) обеспечить проход антифриза по малому кругу (соединить шлангом кран №5 с краном №5). Проще говоря антифриз должен циркулировать из двигателя в двигатель по шлангу через трехходовые краны. Это необходимо, чтобы помпа двигателя не создавала излишнее давление в двигателе, так как при запуске двигателя термостат находится в закрытом состоянии.

Вся система работает так: на лето закрываем краны подачи и обратки радиатора отопителя от двигателя. Антифриз с помощью дополнительной помпы (от авто ГАЗель, стоит на подаче в радиатор отопителя ) начинает циркулировать по малому кругу в отопитель (антифриз забирает тепло из салона авто), в газовый редуктор (пропан вскипает и охлаждает антифриз), затем в помпу (прокачивает охлажденный антифриз через отопитель). На зиму просто открыть краны и ВСЕ!

Вот и все, у нас получился замкнутый круг, кондицинер готов и уже работает, не забывайте только включать вентилятор радиатора отопителя. Чем сильнее обороты вентилятора, тем эффективнее теплоотдача. И еще одна особенность такого кондиционера: помпа и вентилятор отопителя должны быть включены всегда при работе двигателя на газу, иначе редуктор перемерзнет. Так же можно производить манипуляции с кранами-приоткрывать, если не нужно, чтобы в салоне было сильно прохладно.

Вся работа по изготовлению кондиционера заняли 1,5-2 часа, а по денежным затратам: помпа-860 руб., 2 шаровых крана-300 руб., тройники самодельные из патрубков радиатора отопителя ВАЗ-2106-140 руб, хомутов 12 штук по 30 руб=360руб., если импортный авто, то вместо шаровых кранов 2 трехходовых-700 руб. Итого: в зависимости от марки авто от 1660-2060 рублей.

Вывод: реальная экономия и реальная польза!

Источник

Новые разработки газовых холодильных машин

W. Rian, старший научный сотрудник Центра энергоресурсов, Университет штата Иллинойс, г. Чикаго, США; член Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE)

Неустойчивость цен в энергетике сегодня ни для кого не секрет. Возрастание потребности охлаждения в летнее время сопровождается резким увеличением цен на электроэнергию. Повышение цен на газ имеет место во время зимнего отопительного периода. Попытки контролировать летний рост цен путем установления предельных значений привели к недоотпуску электроэнергии – когда допустимый предел оказывался ниже местных оптовых цен, производители электроэнергии отказывались от поставок.

Что касается газа, повсеместно установленные зимой 2000/01 года высокие цены немедленно рухнули, как только установилась теплая погода и спрос уменьшился.

В США большие средства вкладываются в развитие энергетики, однако различные направления этой отрасли не сбалансированы должным образом. Система производства и распределения электроэнергии рассчитана на покрытие максимальных летних нагрузок. Газовые сети, соответственно, отвечают потребностям зимних пиковых нагрузок.

Специалисты в области электроэнергетики осознали эту проблему. Ответным шагом стало появление в 1960-х годах электроотопления, которое до сих пор остается популярным для коммерческих зданий. Позднее большое распространение на рынках южных районов получили воздухо-воздушные тепловые насосы.

Однако в северных районах США энергетика наименее сбалансирована, хотя зимой там высокие отопительные нагрузки, а летом нагрузки по холоду не уступают южным, но не являются столь продолжительными. К сожалению, сокращение длительности нагрузки не решает проблему. Электрические станции и сети должны соответствовать пиковой потребности.

Для того чтобы в летнее время сменить перегруженную энергосистему (электрическую) на недогруженную (газовую), можно использовать газовое охлаждение. В 1990-х годах это привело к популярности больших бромисто-литиевых абсорбционных холодильных машин. Однако они использовались преимущественно в больших коммерческих зданиях с центральной холодильной станцией.

Одним из способов решения этой проблемы может стать возрождение технологии, популярной в 1960-х годах, но мало распространенной сегодня, а именно технологии с использованием кондиционеров с газовыми холодильными машинами. В отличие от громоздких бромисто-литиевых установок, эти агрегатированные газовые кондиционеры с водо-аммиачной холодильной машиной, охлаждаемой воздухом, были разработаны для жилых и малых коммерческих зданий. Широко распространенные в 1960-х годах, затем эти установки были заброшены из-за их малой эффективности. С тех пор технология была усовершенствована и эффективность систем увеличилась почти вдвое. В настоящее время, в обстановке недостаточно сбалансированной энергетики, эта технология опять востребована рынком.

Схема цикла «генератор-абсорбер-теплообменник (GAX)»

Широко распространенные в 1960-х годах агрегатированные газовые кондиционеры с водо-аммиачной холодильной машиной, охлаждаемой воздухом, затем были заброшены из-за их малой эффективности. С тех пор технология была усовершенствована и эффективность систем увеличилась почти вдвое. В настоящее время, в обстановке недостаточно сбалансированной энергетики, эта технология опять востребована рынком.

Краткое описание

Сегодня большинство специалистов ОВК незнакомы с водо-аммиачным охлаждением для систем кондиционирования воздуха. Так что же такое – эта старая/новая система?

Водо-аммиачная холодильная машина работает так же, как другие абсорбционные холодильники, при этом аммиак является хладагентом, а вода – абсорбентом. Аммиак выпаривается из воды при нагреве с помощью газогорелочного устройства, затем конденсируется в теплообменнике, охлаждаемым наружным воздухом. Жидкий аммиак испаряется при низком давлении с отводом тепла от охлаждаемой среды, затем снова абсорбируется водой.

Опасен ли аммиак? На самом деле, аммиак – это замечательный хладагент. У него удельная теплота парообразования в 2,5 раза выше, чем у фреонов, он не приводит к повреждению озонового слоя, не обладает потенциалом влияния на глобальное потепление климата. При утечках аммиак удаляется из атмосферы во время дождя и не загрязняет окружающую среду. Аммиачные растворы являются основой большинства современных удобрений.

Опасность возникает только при утечках аммиака в большом количестве или в закрытом помещении. Поэтому такие холодильные системы обычно размещают вне зданий. Поскольку холодопроизводительность этих установок не превышает 18–28 кВт, количество используемого аммиака невелико. Даже в случае единовременной утечки этого незначительного количества газа он быстро рассеивается.

Водо-аммиачные холодильные установки имеют следующие преимущества перед бромисто-литиевыми:

— Аммиак – это хладагент, работающий на высоком давлении, поэтому можно использовать в качестве конденсатора компактный теплообменник с прямым воздушным охлаждением. Градирни устанавливать не требуется.

— В водо-аммиачной среде не происходит кристаллизация солей.

— Система работает при избыточном давлении, поэтому все компоненты более компактны и не нужны вакуум-насосы.

— Поскольку установки размещаются снаружи, для них не требуется специальное вентилируемое помещение.

Кондиционеры на водо-аммиачном охлаждении превосходят также обычные парокомпрессионные холодильные машины для систем кондиционирования воздуха по следующим показателям:

— Имеют очень мало движущихся частей, известны своей долговечностью (некоторые установки 1960-х годов работают до сих пор).

— Работают с однофазным электроснабжением вплоть до холодопроизводительности 18 кВт.

— Потребляют электроэнергию для привода насосов и вентиляторов в объеме 300 Вт/тонну холода, тем самым электроэнергия высвобождается для других нужд. Это хороший показатель по сравнению с 1,2 кВт/тонну холода для агрегатированных кондиционеров типа 10 EER в том же диапазоне холодопроизводительности (до 18 кВт).

Водо-аммиачный цикл имеет существенное отличие от бромисто-литиевого. Когда вода поглощает аммиак, выделяется тепло. Но, в отличие от бромисто-литиевых систем, здесь тепло частично генерируется при высокой температуре. Это позволяет осуществлять регенерацию тепла на нагрев, с соответствующим сокращением затрат топлива.

Новые системы, новые возможности

Что можно сказать об установке этих систем? В зависимости от обстоятельств, это может стать наиболее интересным аспектом в работе с газовыми кондиционерами. Система подает в здание охлажденную воду или гликолевый раствор. При добавлении к кондиционеру газового бойлера вода/раствор могут не только охлаждаться, но и нагреваться для нужд отопления.

Газовые кондиционеры всегда были и, по-видимому, останутся гораздо дороже, чем агрегатированные кондиционеры с электроприводом. Тем не менее, новые высокоэффективные установки могут обеспечивать большую экономию эксплуатационных затрат в тех районах США, где в последнее время наблюдается стремительный рост энергопотребления (например, в Калифорнии). Однако большинство пользователей кондиционеров в жилом секторе и малых коммерческих зданиях не настолько озабочены эксплуатационными затратами, чтобы обратиться к новой технологии.

Для того чтобы заинтересовать покупателей и оправдать дополнительные затраты на газовый кондиционер, необходимо разрабатывать преимущества водных (фактически водно-гликолевых) систем, демонстрируя их новые возможности и потребительские качества. При использовании фэнкойлов для подачи охлажденного воздуха в помещении возможно:

— Заменить систему воздуховодов трубопроводами охлажденной воды малого диаметра (большое преимущество в сложных ситуациях реконструкции и при значительной потребности в холоде).

— Освободить крышу и таким образом не портить архитектурный облик установкой кровельных агрегатов.

— Осуществлять зонирование путем индивидуального регулирования фэнкойлов (актуально для больших домов).

— Снизить температуру подаваемого воздуха по сравнению с большинством кондиционеров для жилых зданий (расширяется возможность осушения воздуха).

— Регулировать температуру охлажденной воды для регулирования степени осушения, если это необходимо.

— Использовать несколько газовых кондиционеров с общим водяным контуром, что обеспечивает взаимное замещение кондиционеров (преимущество для медицинских, компьютерных и других помещений с высокими требованиями к надежности системы кондиционирования воздуха).

— Благодаря снижению пиковых электрических нагрузок можно снизить мощность резервных автономных энергоустановок (еще одно преимущество для помещений с высокими требованиями к надежности системы).

— Размещать установки вдали от дома (для больших домов – в удобном месте двора).

— Реализовать преимущество больших центральных систем кондиционирования воздуха в диапазоне малых мощностей – разновременное обслуживание нескольких помещений. Одна установка холодопроизводительностью 18 кВт может заменить три стандартных кондиционера по 7 кВт, обслуживающих разные зоны.

Это лишь некоторые из возможностей рассматриваемых систем. Гибкость, присущая водно-гликолевым системам кондиционирования воздуха, открывает новые горизонты для проектировщика. Хотя малые электрические водоохлаждающие установки применяются достаточно давно, их стоимость не уступает стоимости газовых кондиционеров, при отсутствии экономии эксплуатационных затрат.

Еще одно соображение, ограничивавшее применение кондиционеров с водяным охлаждением в США, – высокая стоимость прокладки трубопроводов по сравнению с воздуховодами. К счастью, появление новых гибких пластиковых трубопроводов, которые произвели революцию на рынке установок напольного отопления, может сыграть решающую роль и в рассматриваемой области.

Что такое водо-аммиачное охлаждение для систем кондиционирования воздуха? Водо-аммиачная холодильная машина работает так же, как другие абсорбционные холодильники, при этом аммиак является хладагентом, а вода – абсорбентом. Аммиак выпаривается из воды при нагреве с помощью газогорелочного устройства, затем конденсируется в теплообменнике, охлаждаемым наружным воздухом. Жидкий аммиак испаряется при низком давлении с отводом тепла от охлаждаемой среды, затем снова абсорбируется водой.

Технические новшества

Если все так прекрасно, почему же мы не видим широкого применения водо-аммиачных систем? Помимо причины, связанной с неосведомленностью проектировщиков, водо-аммиачные абсорбционные системы традиционно были низкоэффективными, используя до 125 000 Btu/ч* тепла на обеспечение холодопроизводительности 18 кВт. Сейчас на рынке появились новые установки, потребляющие тепло в количестве лишь 85 000 Btu/ч (на 32 % меньше). В чем тут секрет?

Водо-аммиачный цикл имеет одно отличие от бромисто-литиевого. Когда вода поглощает аммиак, выделяется тепло. Но, в отличие от бромисто-литиевых систем, здесь тепло частично генерируется при высокой температуре. Это позволяет осуществлять регенерацию тепла на нагрев, с соответствующим сокращением затрат топлива.

Звучит очень просто? На самом деле это было не совсем так. Описываемый процесс разрабатывался Департаментом энергетики США и научно-исследовательским институтом газа в течение 15 лет (!) и сейчас еще продолжает совершенствоваться. Эта технология реализована в установке «генератор-абсорбер-теплообменник (GAX)», которая прошла испытания и уже появилась на рынке.

Новая продукция

Существующие изделия

Водо-аммиачные кондиционеры постоянно продаются начиная с 1964 года. Один из производителей недавно перешел на выпуск агрегатов по циклу «генератор-абсорбер-теплообменник (GAX)».

Новые поступления на рынок

Высокоэффективные системы GAX, разработанные Университетом штата Огайо и лабораторией «Battelle», начали поставляться на рынок.

Характерная особенность этой серии состоит в замещении кожухотрубных теплообменников, ранее используемых для газовых кондиционеров, более компактными, изготовленными из никелированных пластин. Такие теплообменники, первоначально разработанные для авиационной промышленности, применяются для абсорбера и испарителя. В отличие от предшествующих моделей газовых кондиционеров, здесь для сокращения времени выхода на режим и улучшения возможности регулирования используется термостатический дроссельный вентиль и многоскоростной вентилятор для охлаждения конденсатора.

Готовится к выпуску

В настоящее время разрабатывается третья модель газового кондиционера типа GAX. В этой системе GAX-цикл будет использоваться еще более эффективно. Коммерческие поставки запланированы на весну 2003 года.

Направление дальнейших разработок

Аммиачные абсорбционные системы предоставляют широкие возможности для выбора областей применения помимо кондиционирования воздуха. Одна исследовательская фирма, при финансовой поддержке Департамента энергетики США, разрабатывает улучшенную концепцию водо-аммиачного цикла. Эта система характеризуется еще большей эффективностью цикла и новыми возможностями.

— Использование нового типа теплового насоса для кондиционирования воздуха в небольших коммерческих зданиях. В этой холодильной/теплонасосной установке производительностью по холоду 28 кВт холодильный коэффициент достигает 0,87 при воздушном охлаждении конденсатора и 1,1 – при водяном охлаждении. Это наиболее высокие из опубликованных показателей эффективности для водо-аммиачных систем. Коэффициент преобразования теплового насоса составляет 1,45. Эта установка в полублочной конфигурации прошла лабораторные испытания, и сейчас блочная компоновка перерабатывается для натурных испытаний.

— Была проведена серия исследований установок с холодопроизводительностью 35–1 055 кВт и температурой в испарителе 0 …-50 оС для промышленных холодильных установок. В таких установках для нагрева может применяться как газ, так и сбросное тепло. При этом может использоваться теплота охлаждения двигателей, турбин, топливных элементов или другие вторичные энергоресурсы.

— Новый газовый тепловой насос для нагрева технической воды. В этой установке осуществляется нагрев воды до 60 оС (при коэффициенте преобразования более 1,3) и попутное производство холода. Диапазон производительности по теплу 58,6–879 кВт, по холоду, соответственно, 28–350 кВт. Демонстрация работы этой установки в натурных условиях планируется на следующее лето.

— Для микротурбинных силовых установок был разработан охладитель дутьевого воздуха, использующий сбросное тепло. Это техническое решение предотвращает тепловое загрязнение окружающей среды, производимое микротурбинами, обеспечивает как производство холода, так и нагрев технической воды.

Эффективность всех вышеперечисленных систем повышена за счет использования новых теплообменных и массообменных компонентов.

Наконец, интересным направлением будущих разработок является использование сбросного тепла микротурбин для производства холода, напрямую используемого при охлаждении помещений. Тогда микротурбинная силовая установка освободится от нагрузки систем кондиционирования и электроэнергия будет использоваться для других, более стабильных нагрузок.

Газовые кондиционеры всегда были и, по-видимому, останутся гораздо дороже, чем агрегатированные кондиционеры с электроприводом. Тем не менее, новые высокоэффективные установки могут обеспечивать большую экономию эксплуатационных затрат в тех районах, где за последнее время наблюдается стремительный рост энергопотребления.

Стоимость газа

Вопрос, который может возникнуть с учетом высоких цен на газ зимой 2000/01 года, – почему надо стремиться к еще одной газоиспользующей технологии. Объяснение этого – устойчивая тенденция снижения стоимости газа летом. Даже после взлета цен во время отопительного сезона 2000/01 года оптовые цены на газ летом снизились до 20 % зимнего уровня. Газовые кондиционеры позволяют извлекать выгоду из динамики рынка.

Выводы

Газовые кондиционеры, долгое время не входившие в основную группу товаров, опять готовятся к выходу на рынок. Эти системы никогда не будут столь дешевы, как массовые сплит-системы с электроприводом, и вряд ли станут массовым продуктом в ближайшем будущем. Однако газовые кондиционеры дают разработчику систем ОВК новые возможности решения задач проектирования и в определенных случаях обладают преимуществами для пользователей.

Перепечатано с сокращениями из журнала ASHRAE.

Перевод с английского О. П. Булычевой.

Научное редактирование выполнено канд. техн. наук Е. Г. Малявиной,

Источник

Adblock
detector
1