Podmořské energetické systémy

02.12.2014

Mnoho lidí si elektrické topení spojuje doma s instalací vhodných vodních kotlů s topnými články, 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. Iony nabité různými znameními se začínají chaoticky pohybovat a srážet se. 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 DIY 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.

Chcete-li dosáhnout 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 bude zahříván tímto způsobem - mezi elektrodami nebude žádné médium pro vytvoření elektrického obvodu.

Další pokyny, jak si vyrobit elektrodový kotel sami, naleznete zde

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 pomocí programovatelné automatizace
• Není třeba 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
• Je třeba dbát na 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



• Je nemožné provést opravy a uvést do provozu bez účasti zkušeného mistra

Pro další způsoby elektrického vytápění doma si přečtěte zde

Parní ponorky

Zájemci si mohou přečíst historii parních strojů ve třech částech - první, druhé a třetí ... A tady jsem psal o parních vozech a parních lokomotivách ...
V procesu psaní výše zmíněných článků se na různých zařízeních poháněných párou, včetně ponorek, nashromáždilo mnoho materiálu. Rozhodl jsem se podělit se čtenáři o tuto, podle mého názoru, zajímavou informaci.

První ponorky

Myšlenka ponorek je známá již od starověku. Existují předpoklady, že v 4. století před naším letopočtem E. Alexandr Veliký použil něco podobného jako potápěčský zvon, ve kterém se potopil pod vodu. Důkazy o této události se dochovaly v obrazech z pozdější doby.

Obraz ze 16. století zobrazující Alexandra Velikého ponořeného do skleněné nádoby.

V roce 1578 William Bourne ve své knize Vynálezy nebo vymýšlení nastínil koncept podvodního vozidla. Navrhl uzavřenou nádobu schopnou ponořit se pod vodu zmenšením objemu.

Ve skutečnosti existuje pouze tento náčrt.

V roce 1620, Cornelius Drebbel, postavený na díle Williama Bournea, postavil ponorku ze dřeva potaženého kůží.

Tato loď nebyla parní, ale stálo za zmínku jako jedna z prvních ponorek. A jako dočasný referenční bod pro začátek výstavby podmořské flotily.

B 1720-1721 let Efim Nikonov, na pokyn Petra I., postavil nejprve model a poté v letech 1721-1724 ponorku v plné velikosti „Hidden Ship“, která se stala první ruskou ponorkou.

Všechny tři testy, které prošly na Něvě, skončily neúspěchem a po smrti Petra byl vynálezce vyhoštěn do Astrachánu. Tím to skončilo.

Rozložení „Skryté lodi“. Sestroretsk. Konaly se zde zkoušky, o čemž svědčí i pomník.

Vlevo vidíte harpunu, s její pomocí měla prorazit nepřátelské lodě a „zvony“ po obvodu jsou platiny.

První armáda ponorka byla "Želva"... Postavil jej americký inženýr David Bushnell v roce 1776.

S pomocí tohoto zařízení bylo plánováno připevnění výbušnin na nepřátelské lodě.

Nautilus

Běžný název postavených tří ponorek v letech 1800 - 1804 podle projektů amerického inženýra Roberta Fultona. Nautilus je považován za první praktickou ponorku.

Muzeum "Cité de la Mer"

Ictineo II

Ictineo II je první parní ponorka.

Postavený v roce 1865 Španělský inženýr Narsis Monturiol z Katalánska.

Člun poháněl parní stroj se dvěma zdroji tepla.Když se loď vznášela na hladině, používala se standardní topeniště s uhlím a pro pohyb pod vodou musel Monturiol vymyslet první na vzduchu nezávislý motor založený na chemické reakci různých látek, ve kterých se uvolňuje dostatek tepla k zahřátí kotel. Koneckonců, pokud zaplavíte kamna pod vodou, pak se vzduch rychle spálí a nebudete plavat daleko.

Přístav v Barceloně.

Vrhla se 30 metrů.

Vnitřní výzdobu lze vidět pouze na modelu.

Resurgam

V roce 1878 George Garrett, britský kněz a vynálezce, postavil loď vybavenou parním strojem s uzavřenou smyčkou.

Většinu času člun plával na hladině a během útoku byla trubka odstraněna a člun se ponořil pod vodu. Loď se mohla pohybovat pod vodou, pokud bylo v kotlích dostatek páry, a tak vyplula asi devět kilometrů. Mimochodem, proto bylo uvnitř pekelné teplo.

Navzdory skutečnosti, že se první kopie této lodi potopila, zajímala se o švédského průmyslníka Torstena Nordenfelta, který si přál financovat stavbu ponorek.

Spolu s Garrettem postavili jeden pro Řecko, dva pro Turecko a jeden pro Rusko. Mimochodem, člun nedosáhl Ruska, cestou narazil na mělčinu a Rusové odmítli zaplatit.

Charakteristické formy jasně naznačují účel lodi, která byla vytvořena, aby způsobila díry nepřátelským lodím.

Ponorky třídy K.

Ponorky třídy K. - byla vyvinuta řada anglických parních ponorek v roce 1913.

V roce 1918, anglická admirality objednala šest lodí K23 - K28, ale v souvislosti s koncem první světové války jejich potřeba zmizela. Jedna loď (K26) byla přesto dokončena v roce 1923.

Člun byl vybaven parní turbínou a byl použit topný olej.

V roce 1931 byla loď prodána do šrotu.

Před objevením první americké jaderné ponorky (1954) USS Nautilus (SSN-571) nebyly nikde jinde na světě stavěny parní ponorky.

Na jaderných ponorkách se jako elektrárna používají parní turbíny a zdrojem tepla je jaderný reaktor.

To je vše…

Všechna práva vyhrazena © 2020 Při kopírování prosím uveďte aktivní odkaz na zdroj. Děkuju!

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

Vnější plášť iontových topných kotlů je válcovitý. 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 teplo pro chatu o rozloze 80 - 150 metrů čtverečních M. Pro velké průmyslové oblasti se používá třífázové zařízení. Zařízení s výkonem 50 kW dokáže 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, kterým iontové topné kotle fungují, 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.

Princip činnosti iontových topných kotlů

Iontový topný kotel ohřívá vodu pomocí elektřiny, ale princip činnosti se liší od topného tělesa. V tomto procesu hraje rozhodující roli schopnost vody vést proud, přesněji řečeno odpor kapaliny. Vzpomeňte si na kotel dvou čepelí spojených zápalkami. V něm se proud z jedné čepele do druhé přenáší pouze vodou, v důsledku čehož se rychle vaří. Iontový kotel dělá totéž, kromě toho, že místo lopatek má hořčíkové elektrody.
Když proudové ionty procházejí vodou, vytváří se tření se solemi, které jsou v kapalině. V důsledku tření teplota prudce stoupá. Čím intenzivnější je proud, tím rychleji probíhá proces ohřevu. Kromě toho záleží na množství solí a iontové topné kotle nepracují s destilovanou vodou.

Pokud sklep neodizolujete od podzemní vody, nebude možné v něm skladovat zeleninu.

Díky pronikavé hydroizolaci betonových podlah jsou vodotěsné.

Když voda vstupuje do baňky kotle, prochází přes ni elektrický proud, v důsledku čehož se zahřívá. Samotný kotel je malý, asi 30 cm dlouhý. Podle toho je v něm chladicí kapalina několik sekund, ale i tentokrát stačí. Tato zařízení lze označit za nejrychlejší ze všech kotlů pro vytápění.

Vlastnosti instalace iontových kotlů

Předpokladem pro instalaci iontových topných kotlů je přítomnost pojistného ventilu, manometru a automatického odvzdušnění.Umístěte zařízení do svislé polohy (vodorovně nebo pod úhlem není povoleno). Přibližně 1,5 m přívodního potrubí zároveň není z pozinkované oceli.

Nulová svorka je obvykle umístěna ve spodní části kotle. Je k němu připojen zemnicí 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 odpovídat pravidlům PUE.

Pokud je topný systém zcela nový, není třeba potrubí připravovat - musí být uvnitř čisté. Když kotel narazí do již fungujícího 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 se měl řídit. 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 neexistuje způsob, jak je vyměnit, odborníci doporučují dodržovat několik důležitých podmínek:

• Dokumenty musí ukazovat shodu s evropskou normou
• Povinná instalace hrubých filtrů a lapačů kalů
• Opět se vyrobí celkový objem chladicí kapaliny a vybere se zařízení vhodné z hlediska výkonu

Freonový plyn se stal příčinou úmrtí lidí na ponorce „Nerpa“

Freonový plyn se stal příčinou úmrtí lidí na ponorce „Nerpa“. Vešel do oddílů, které byly po spuštění hasicího systému rozepřeny. UPC uvádí, že ještě nebyly obdrženy všechny výsledky a stále budou prováděna forenzní lékařská vyšetření. Stejně jako vyšetřování, které by mělo zjistit, proč požární systém fungoval a proč lidé na lodi nemohli používat dýchací přístroj, který by je mohl zachránit před smrtí.

Freonový plyn se stal příčinou úmrtí lidí na ponorce „Nerpa“. Vešel do oddílů, které byly po spuštění hasicího systému rozepřeny. UPC uvádí, že ještě nebyly obdrženy všechny výsledky a budou stále prováděny soudní lékařské prohlídky. Stejně jako vyšetřování, které by mělo zjistit, proč požární systém fungoval a proč lidé na lodi nemohli používat dýchací přístroj, který by je mohl zachránit před smrtí. V tématu bude pokračovat korespondentka Business FM Elena Ivankina.

K incidentu došlo přibližně ve 20.30 místního času. „Nerpa“ procházel námořními zkouškami v Japonském moři, když v přídi ponorky najednou fungoval hasicí systém. Dvě komory byly okamžitě zablokovány a naplněny freonem. Právě tento plyn způsobil smrt tří námořníků a sedmnácti inženýrů ze zkušebního týmu amurské loděnice. Dalších 21 lidí bylo hospitalizováno.

Kapitán první pozice, ponorka Gennadij Sidikov, neexistuje na ponorce žádný alternativní hasicí systém:

"V případě požáru jsou tyto systémy dodávány s freonem, který uhasí plamen a zabije členy posádky, kterým je zakázáno opustit kupé." V případě požáru a zaplavení je zakázáno opustit celý vlak celý vlak.Po spuštění tedy lidé očividně zemřeli. ““

V průběhu požáru musí mít každý člen posádky k ochraně před oxidem uhelnatým i hasicími prostředky přenosný dýchací přístroj. A na Nerpě jich bylo dost - 220. Nyní musí vyšetřování zjistit, proč je nemohli použít ti, kteří byli v uzamčených odděleních. Následky nehody by mohly být mnohem vážnější, pokud by k nouzové situaci došlo v zadní části lodi, kde se nachází jaderné zařízení. Asistent vrchního velitele námořnictva, kapitán 1. pozice Igor Dygalo, ujistil, že reaktor nehrozí:

"Loď není poškozena, reaktorový prostor funguje normálně." Radiační pozadí je normální. “

Vina za to, co se stalo, bude pravděpodobně na vině výrobce, říkají odborníci. Ponorka ještě neměla čas vstát z bojové služby a armáda rychle řekla, že s tím nemá nic společného. Zkoušky „Nerpy“ začaly v říjnu a minulý týden ponorka úspěšně dokončila svůj první ponor. Ponorka měla vstoupit do námořnictva na konci tohoto roku. Podle dalších informací se však plánovalo pronajmout Nerpu Indii za 650 milionů dolarů a právě tyto peníze umožnily dokončit stavbu jaderné ponorky. Po předání ponorky ji Indie chtěla přejmenovat na Čakra. Jaký bude nyní osud poškozené ponorky, není známo.

Jaderná ponorka je vybavena 220 přenosnými dýchacími přístroji. Měly stačit pro každého, ale oběti je z nějakého důvodu nemohly rychle použít. Stavba jaderné ponorky Nerpa začala v roce 1991. Jedná se o víceúčelovou ponorku třetí generace. Tato nehoda byla největší po tragédii s kurskovou ponorkou.

Přidat BFM.ru do svých zpravodajských zdrojů?