Вентиль на батарею отопления как регулировать: Регулировка температуры радиаторов отопления: вентили или термостаты

Содержание

Установка кранов на батареи отопления

При выборе батарей отопления следует уделить внимание еще кранам, вентилю и клапанам. Основными элементами отопительной системы являются клапан запорный, кран шаровой и вентиль регулировочный. При аварийных ситуациях не обойтись без крана, так как он необходим для регулирования температуры в помещении, настройки системы отопления по гидравлическому сопротивлению и другие необходимые опции. Разберемся в нашей статье, какой кран лучше выбрать для квартиры, а какой подойдет для установки батарей в частном доме при автономной системе.

Содержание:

Шаровые краны на батареи отопления
Как установить прямой шаровой кран на батарею
Как установить угловой шаровой кран на батарею
Вентиль для батареи отопления
Регулировочный запорный клапан на батарею отопления
Какие полипропиленовые краны выгоднее

Шаровые краны на батареи отопления

В многоэтажных домах с центральным отоплением чаще всего используют шаровые краны на всех радиаторах отопления.

Такой элемент системы имеет множество преимуществ, если его использовать по назначению. Открыто, закрыто – назначение шарового крана батареи отопления. После установки крана многие хотят отрегулировать температуру в батареи, но сделать это правильно довольно трудно. Недостаток шарового крана – отсутствие перемычки между возвратной и подающей линии от батареи.

Если закрыть шаровой кран, то уменьшится поток носителя тепла не только у вас, но и во всем подъезде. Еще одним недостатком при неполном закрытии крана является создание барьера, на котором будут собираться отложения. Следовательно, происходит стопор со временем, и открыть, закрыть полностью кран не получится. В таком случае требуется замена шарового крана, причем дорогого, так как дешевый поломается при сильном нажатии.

Шаровой кран очень необходим в такой ситуации, когда нужно срочно перекрыть проток полностью.

Шаровой кран со сгоном – разъемная конструкция, которая нужна для быстрого монтажа и демонтажа приборов отопления. Кран имеет разъемное соединение посередине, основная часть остается на трубе, а гайка снимается с батареей. Так же можно установить батарею на место и остальная отопительная система квартиры и дома будет работать, и обогревать дом.

Для красивого внешнего вида можно выбрать один из вариантов шарового крана: прямой кран и угловой кран.

Как установить прямой шаровой кран на батарею

Установить шаровой кран можно следующими способами:

Диагональным подсоединением.
Боковым подключением с правой или левой стороны батареи.
Нижней подводкой к радиатору.

Как установить угловой шаровой кран на батарею

Установить угловой шаровой кран можно таким образом:

Диагональной подводкой к системе.

Нижней подводкой.

Вентиль для батареи отопления

Вентиль устанавливается на батареи для полного закрытия или открытия прохода теплоносителя возможности точной настройки тепловой отдачи, а также при устройстве термовентиля с термостатической головкой для получения необходимой температуры в помещении, не подходя к батареям.

Часто используется регулировочный вентиль в частных домах как ручной терморегулятор и гидравлическое устройство при установке регулировочного клапана на обратном трубопроводе. Ручной вентиль помогает регулировать температурный режим в помещении в осенний и весенний период. Перемычка необходима в отопительных центральных системах больше, чем при устройстве шарового крана на радиатор. Отдать предпочтение рекомендуется вентилю на батареи отопления.

Вентиль может быть различного размера, прямым или угловым. Максимальный размер вентиля составляет 1 дюйм. Прибор изготавливается с накидывающейся гайкой.

Для грамотной установки вентиля рекомендуется его расположить на подающей трубе отопления, а на обратной – регулировочный клапан или шаровой кран. Связано это с тем, что при установке вентиля на обратке изменяет направление прохода жидкости и приводит к образованию шлака, грязи и ржавчины. Кроме этого в ближайшее время появится шум от протока воды.

Регулировочный запорный клапан на батарею отопления

Реже всего используется запорный клапан на батареи отопления, но это не связано с тем, что он плохо работает. Большинство людей просто не знают о существовании такого элемента отопительной системы. Но запорный клапан необходим для автономного отопления в частном доме. Такой вариант является лучшим решением для устройства на обратном трубопроводе. Главное назначение этого элемента – настройка потока теплоносителя. Использовать запорный клапан можно и в центральной системе отопления вместе с термостатической головкой и термовентилем. В других вариантах использовать такой элемент не рационально.

Клапан может быть угловой и прямой и имеет такой же внешний вид, как и вентиль. Единственным отличием является отсутствие белого барашка. Регулировать его можно шестигранным ключом Отверстие расположено под специальной колпачковой заглушкой, поэтому не получится случайно открыть или закрыть весь поток.

Какие полипропиленовые краны выгоднее

Полипропиленовые краны подходят для многоквартирных домов для центральной системы, а также для отопления частных домов. Они имеют невысокую стоимость, просты в монтаже и имеют большой срок службы. Недостатком крана является возможная течь из-под барашка. Происходит это из-за разрушения крана в неоднородности материала, внутренний шар из стали заливается полипропиленовой массой, при разнице температур, который происходят в системе отопления от 0 до 20, от 30 до предельной температуры носителя тепла. Из-за частых остываний и расширения металла разрушается герметичность крана. По статистике 30% кранов капают и 70% имеют большой срок службы. Для того чтобы заменить кран на радиаторе, необходимо иметь специальный паяльник и отключить весь стояк в доме. Установить новый кран можно при помощи специальной муфты.

Полипропиленовые краны выпускаются двух видов 20, 25 мм в диаметре с резьбовым соединением ½ или же ¾ к радиатору. Краны имеют такие названия по каталогам:

Кран для радиатора прямой 20х1/2.
Кран для радиатора прямой 25х1/2.
Кран для радиатора прямой 25х3/4.
Кран для радиатора угловой 20х1/2.
Кран для радиатора угловой 25х3/4.

игольчатый, терморегулирующий клапан для батареи

Любая отопительная система, в принципе, может работать и без дополнительных кранов и вентилей. Но при первой же поломке владелец рискует остаться без отопления. Запорная арматура понадобится, в первую очередь, при возникновении различных чрезвычайных ситуаций, а именно протечки, засорения труб, возникновения воздушных пробок и планового ремонта отопительной системы.

Наличие запорной арматуры или, как ее еще называют, обвязки радиатора, значительно продлит срок эксплуатации отопительной системы и намного облегчит жизнь хозяина дома.

Задачи

Краны и вентили называют запорно-регулирующей арматурой. Чтобы правильно подобрать комплект вентилей, нужно принять во внимание, какие задачи выполняют те или иные устройства.

При эксплуатации радиатора вследствие конвекции в верхней части отопительной системы собирается воздушная пробка. Она препятствует нормальному течению теплоносителя: верхняя часть труб остается холодной, нижняя разогревается до немыслимых температур.

Специально для выпуска ненужного воздуха в системе должны быть краны Маевского.

В случае внезапной протечки или при засорении радиатора настоятельно рекомендуется снять поврежденный сектор, не сливая при этом всю систему. Для того чтобы снять проблемный участок системы, на подводящей и отводящей трубе устанавливается запорное оборудование. Вентиля функционируют в двух рабочих положениях: открыто и закрыто. Кран, находящийся в открытом положении, не мешает потоку воды в системе, а в положении «закрыто» поток полностью блокируется. Для выполнения этой задачи более всего подходят простые шаровые краны.

Если в комнатах становится очень жарко, приходится внепланово проветривать помещение, чтобы привести температуру воздуха в приемлемые рамки. Но в таком случае тепло выходит на улицу. Чтобы сэкономить топливо для котла и не выбрасывать деньги на ветер, используют регулирующую арматуру – термостат или ручной терморегулирующий кран.

Перечень

Для качественного обслуживания радиаторов в системе отопления должны быть:

элеваторный узел;
стояки и отсекающая арматура;
вентиля и краны различного назначения.

Этот комплект запорной арматуры существенно облегчит работу системы и увеличит срок ее эксплуатации.

Рассмотрим каждый из элементов подробнее.

Элеваторный узел

Стандартная схема любого отопительного контура представляет собой трубы с прямым током горячей воды (подача) и обратным током воды остывшей (обратка). Работать такая система будет лишь в разрешенном диапазоне температур. Если вода в системе нагрета выше значения в 95С, то такая вода в радиатор подаваться не может.

Для того чтобы охладить теплоноситель в системе отопления до допустимых значений и используется элеваторный узел. Он представляет собой емкость, в которой смешивается вода с подачи и вода с обратки, сопло, диффузор и обвязка, которая включает в себя измерители температуры и давления. Наиболее эффективная работа элеваторного узла наблюдается при:

точном расчете каждого его параметра;
между подачей и обраткой должен существовать перепад давления до 25 Бар.

К сожалению, элеваторный узел не может гарантировать, что в подающей магистрали вода будет какой-либо определенной температуры. Все зависит от того, насколько верно подобрано сечение сопла. В последнее время производители предлагают элеваторные котлы, в которых раствор сопла можно изменить в ту или иную сторону. Таким образом, регулируется процесс смешения воды в элеваторном узле и оптимизируется температура воды в подающей магистрали.

Запорные краны и отсекающая арматура

Запорная и отсекающая арматура выполняет несколько важных функций:

помогает отсечь поврежденный или засоренный участок тепловой магистрали без ущерба для дальнейшей работы системы;
краны запорной арматуры помогают регулировать проходимость воды в теплотрассе и сбрасывать воздушные пробки.

Процесс регулировки движения воды в теплотрассе осуществляется с помощью различной запорной арматуры. В основном к таким элементам причисляют задвижки, вентили, краны и затворы для радиатора.

Задвижка

Задвижка — вид запорной арматуры, при помощи которого можно остановить движение теплоносителя в системе. В конструкции задвижки предусмотрен элемент, расположенный перпендикулярно направлению потока теплоносителя. С помощью регулирующего механизма можно увеличивать или уменьшать зазор в задвижке, тем самым влияя на скорость движения вод в системе.
Фланцевые и муфтовые шаровые краны

Свое название этот вид запорной арматуры получил из-за формы клапана. Чаще всего эта деталь имеет форму шара, в котором имеется сквозное отверстие. В качестве запорного механизма в систему отопления врезаются краны с прямым отверстием. Поворачивая рычаг, мы меняем расположение шара, тем самым открывая или закрывая путь потоку теплоносителя.

Шаровые краны делятся на полнопроходные и стандартные. Вентили стандартной комплектации пропускают, не задерживая, до 80% потока воды в системе. Полнопроходной шаровый кран имеет практически стопроцентную пропускную способность, поэтому для радиаторов следует выбрать именно этот вариант. Также следует обратить внимание на другую особенность конструкции шарового вентиля.

Фланцевые

Фланцевые устройства могут работать только в двух положениях – открыто или закрыто. Такая конструкция не сможет обеспечить половинчатую проходимость потока воды в системе, поэтому для радиаторов шаровые краны не подходят. Зато они прекрасно справляются с напором воды внутри трубопровода.

Поэтому фланцевые шаровые краны устанавливают только на трубопроводах. Благодаря простой и эффективной конструкции такие краны просты в использовании и долговечны.

Муфтовые

Муфтовые шаровые краны имеют по краям резьбу, которая обеспечивает этому устройству надежную фиксацию. Такой кран способен пропускать через себя жидкость и регулировать ее поток. Таким образом, муфтовые краны оптимально подходят для установки на радиатор.

При покупке этого устройства следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Как правило, эта информация содержится в документации завода-изготовителя.

Материал и тип соединения

Запорная арматура может изготавливаться из различных материалов. Корпуса современных кранов могут быть выполнены из стали, бронзы или латуни, встречаются также и полимерные вентили. В классической системе отопления трубы и батареи выполнены из металла, поэтому в такую теплотрассу ставят латунные или бронзовые вентили.

Следует обратить внимание и на вид труб в трубопроводе. В каждом отдельном случае определяют наиболее подходящий тип соединения – с накидными или обжимными гайками, с внутренней или наружной резьбой.

Большое внимание уделяется герметичности перекрытия потока теплоносителя в системе. Для этого устанавливают специальные прокладки, а металлические шары в кране шлифуют, добиваясь абсолютной гладкости. Чем ровнее будет поверхность шара, тем плотнее он будет приживаться к внутренней поверхности, тем меньше вероятность протечки.

Установка запорной арматуры

Запорную арматуру устанавливают в следующих узлах отопительной системы:

на вводе тепломагистрали в здание;
на всех стояках отопительной системы;
на месте выхода трубы из элеваторного узла;
в верхних точках отопительного контура.

Регулировка системы отопления при помощи дополнительной арматуры поможет быстро и эффективно наладить ее стабильную работу, выполнять терморегулирующую функцию — выключить подачу тепла в экстренных случаях или демонтировать ту или иную секцию с целью ремонта или замены. Таким образом, применение запорной арматуры существенно повышает безопасность всей отопительной системы и облегчает ее ремонт и регулярное обслуживание.

Как установить кран на батарею

Для того чтобы иметь возможность перекрыть воду в системе, следует установить по одному шаровому крану на подаче и обратке. Если не предусмотрена установка другой терморегулирующей аппаратуры, имеет смысл подсоединить вентили непосредственно к входу радиатора.

Сначала на трубу накручивают вентиль, после этого в радиатор монтируется сгон, после этого кран подводится к радиатору и система скрепляется при помощи накидной гайки.

Кран Маевского

Кран Маевского – это механический воздухоотводчик, предназначенный для спуска воздуха в отопительной системе. Обычно ставится вверху радиатора, в любом свободном месте. Кран представляет собой небольшую шайбу с резьбой, внутри которой имеется игольчатый клапан.

Кран Маевского устанавливается в противоположном конце от входа воды в радиатор. Приоткрывая игольчатый клапан, можно легко удалить воздух из радиатора. Этот механизм просто поворачивают несколько раз против часовой стрелки до появления шипения воздуха. Как только звук прекратится, игольчатый вентиль заворачивают в обратную сторону и плотно закрывают.

Отверстие для выхода воздуха расположено или в корпусе крана, или в его пластиковой прокладке. Если вода в системе засорилась, а трубы изнутри покрылись ржавчиной, отверстие может засориться, а игольчатый механизм – выведен из строя. Поэтому отверстие для воздуха нужно регулярно прочищать при помощи обычной швейной иглы.

Термостат

Около 30 лет назад появились современные приборы для контроля за температурой воды в системе, которые получили название «термостат». Внешне этот терморегулирующий прибор похож на вентиль, который доработали и установили на него табло с показателями температуры.

Термостат нужно устанавливать между батареей и подачей. Прибор должен быть выставлен горизонтально, чтобы ограничить влияние посторонних источников тепла. Конструкция терморегулирующего прибора позволяет смешивать горячую воду с подачи с охлажденной водой в обратке. Таким образом, достигается оптимальная температура, и экономятся ресурсы для отопления.

В какую сторону закрывается кран на батарее: что перекрывать подачу или обратку?

В какую сторону закрывается кран на батарее

Принцип регулировки температуры радиаторов отопления

Он напрямую связан с особенностями конструкции этого элемента и его установкой. Кран представляет собой шар, имеющий сквозное отверстие.

Контролируется работа крана с помощью рукоятки, зафиксированной к шару штоком.

Важно! Для монтажа прибора требуется грамотно выбрать местоположение так, чтобы поворот рукоятки в дальнейшем не помешал другим устройствам отопительной системы.

Значения диаметров крана и трубы должны быть идентичными.

Фиксация устройства должна проходить параллельно по мере его закручивания с использованием пакли или специальной ленты. Они обеспечивают механизм дополнительной защитой от протечек. Правильность установки в дальнейшем проверяется путём подачи напора воды.

Фото 1. Устройство шарового крана для регулировки температуры в радиаторе отопления. Стрелками показаны части изделия.

Приведение ручки в действие способствует движению механизма вокруг собственной оси. Поворот шарового отверстия к патрубкам и трубопроводным входам делает возможной циркуляцию теплоносителя через неё, в противном случае проток жидкости будет перекрыт.

Шар в таких механизмах может быть зафиксированным и подвижным. В первом случае он прикреплён к штоку так, что полностью остаётся статичным. Герметичность такого соединения обеспечивают болты либо тарельчатые пружины.

Подвижный шар способен передвигаться в зависимости от степени водного давления на него. В силу этой возможности такая разновидность механизма имеет большее распространение, нежели первая.

Как открыть кран

Делается это для подачи максимально возможного количества теплоносителя с целью обеспечения помещения теплом. Для регулировки механизма требуется повернуть рукоятку параллельно его собственной оси и трубе.

Для удобства на корпусе крана присутствуют выступы, указывающие ограничения по степени его открытия. Выполняется это против часовой стрелки.

Как закрыть

При этом действии полностью прекращается циркуляция теплоносителя. Требуется это делать в том случае, когда возникает необходимость снизить температуру радиатора до минимума, например, летом.

Рукоятка прибора в положении «перекрыто» должна образовывать с его осью и трубопроводом угол в 90 градусов. В соответствии с выступами движение ручки для остановки циркуляции жидкости должно выполняться по часовой стрелке.

Справка. В обеих ситуациях, при отсутствии рукоятки, определить положение крана возможно по выточке. Если она сонаправлена с трубопроводом и самим механизмом, то его положение «открыто», в противном случае проток жидкости перекрыт.

Каким образом повернуть заклинивший кран на батарее, отрегулировать его

Зачастую такая ситуация возникает, если периодически, в качестве профилактики, не менять положение механизма и не разрабатывать его. Прежде чем предпринимать направленные действия по ремонту прибора, стоит попробовать сделать это руками.

Внимание! Необходимо заранее знать, из чего выполнен кран, так как использование дополнительных механических инструментов может нанести необратимый вред механизму.

Ремонт начинается с откручивания фиксирующей гайки и снятия рукоятки. Под ручкой располагается верх штока.

В некоторых моделях устройств имеется прижимная втулка под шестигранник, которая оказывает давление на сальник. Если шток проворачивается только путём приложения усилий, то фиксацию втулки делают немного свободнее.

При этом довольно частым явлением бывает образование небольших потёков воды наверху крана.

Затем с помощью разводного ключа медленными движениями из стороны в сторону разрабатывается шток.

Важно! Прилагать повышенных усилий или ускорять восстановительные работы опасно. Это может привести к процессу полной деформации шара или механизма в целом.

Завершающим этапом ремонтного процесса является установка рукоятки обратно. Пробный поворот её до выступов разрешённой степени открытия позволяют определить, можно ли фиксировать прижимную втулку. Окончательно регулирующая ручка устанавливается на место только после положительного результата испытаний и проверки механизма на отсутствие течи.

Чтобы избежать в дальнейшем неприятных последствий в виде поломки крана, не стоит использовать устройство, изготовленное из силумина, с толщиной стенок его патрубков менее 2,8 мм. При этом стоит обращать внимание на продукцию с высоким уровнем качества, изготовленную европейскими или турецкими фирмами-изготовителями.

>Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как регулировать температуру в радиаторе отопления при помощи крана.

Для чего нужно производить регулировку

Главные факторы, объясняющие необходимость изменения уровня нагрева батарей с помощью запорных механизмов, электроники:

Свободное передвижение горячей воды по трубам и внутри радиаторов. В системе отопления могут образовываться воздушные пробки. По этой причине теплоноситель перестает греть батареи, т. к. постепенно происходит его охлаждение. В результате микроклимат в помещении становится менее комфортным, а со временем комната остывает. Чтобы поддерживать в трубах тепло, используются запорные механизмы, установленные на радиаторах.
Регулировка температуры батарей дает возможность уменьшить расходы на оплату отопления жилья. Если в помещениях слишком жарко, методом изменения положения вентилей на радиаторах можно уменьшить затраты на 25%. Причем снижение температуры нагрева батарей на 1°С обеспечивает экономию 6%.
В случае, когда радиаторы сильно нагревают воздух в квартире, приходится часто открывать окна. Зимой это делать нецелесообразно, т. к. можно простудиться. Чтобы не пришлось постоянно открывать окна с целью нормализации микроклимата в помещении, следует установить на батареи регуляторы.
Появляется возможность изменять по своему усмотрению температуру нагрева радиаторов, причем в каждом помещении задаются индивидуальные параметры.

Как регулировать батареи отопления

Чтобы повлиять на микроклимат в квартире, нужно уменьшить объем проходящего через отопительный прибор теплоносителя. При этом есть возможность только снизить значение температуры. Регулировка системы отопления производится путем поворота вентиля/крана или изменения параметров узла автоматики. Количество проходящей по трубам и секциям горячей воды уменьшается, вместе с тем батарея нагревается менее интенсивно.

Чтобы понять, как взаимосвязаны эти явления, нужно больше узнать о принципе работы системы отопления, в частности, радиаторов: горячая вода, попадающая внутрь отопительного прибора, нагревает металл, который, в свою очередь, отдает тепло в воздушную среду. Однако интенсивность прогрева помещения зависит не только от объема горячей воды в батарее. Играет важную роль и тип металла, из которого изготовлен отопительный прибор.

Чугун отличается существенной массой и медленно отдает тепло. По этой причине на такие радиаторы нецелесообразно устанавливать регуляторы, т. к. прибор будет долго охлаждаться. Алюминий, сталь, медь – все эти металлы моментально прогреваются и остывают сравнительно быстро. Работы по установке регуляторов следует производить перед началом отопительного сезона, когда в системе отсутствует теплоноситель.

В многоквартирном доме нет возможности менять среднее значение температуры воды в трубах системы отопления. По этой причине лучше установить регуляторы, позволяющие влиять на микроклимат в помещении другим способом. Однако это невозможно реализовать, если теплоноситель подается по направлению сверху вниз. В частном доме есть доступ и возможность менять индивидуальные параметры оборудования и температуру теплоносителя. Значит, в данном случае часто нецелесообразно монтировать регуляторы на батареи.

Вентили и краны

Такая арматура представляет собой теплообменник запорного устройства. Это значит, что регулировка радиатора осуществляется путем поворота крана/вентиля в нужном направлении. Если повернуть арматуру до упора на 90°, поток воды в батарею поступать больше не будет. Чтобы изменить уровень нагрева отопительного прибора, запорный механизм устанавливают в половинчатое положение. Однако такая возможность есть не у любой арматуры. Некоторые краны могут дать течь после непродолжительной эксплуатации в таком положении.

Установка запорной арматуры позволяет регулировать систему отопления вручную. Клапан стоит недорого. В этом заключается главное преимущество такой арматуры. Кроме того, она проста в управлении, а для изменения микроклимата не нужны специальные знания. Однако есть и недостатки у запорных механизмов, например, они характеризуются низким уровнем эффективности. Скорость охлаждения батареи небольшая.

Запорные краны

Применяется шаровая конструкция. Прежде всего их принято устанавливать на радиатор отопления с целью защиты жилья от утечки теплоносителя. У арматуры данного вида только два положения: открытое и закрытое. Ее главная задача – отключение батареи в случае появления такой необходимости, например, если есть риск затопления квартиры. По этой причине запорные краны врезают в трубу перед радиатором.

Если арматура находится в открытом положении, теплоноситель свободно циркулирует по системе отопления и внутри батареи. Такие краны используются, если в помещении жарко. Периодически батареи можно отключать, что позволит снизить значение температуры воздуха в комнате.

Однако шаровые запорные механизмы нельзя устанавливать в половинчатом положении. При длительной эксплуатации возрастает риск появления протечки на участке, где располагается шаровой кран. Это обусловлено постепенным повреждением запорного элемента в виде шара, который находится внутри механизма.

Ручные вентили

В эту группу входят две разновидности арматуры:

Игольчатый вентиль. Его преимуществом является возможность половинчатой установки. Такая арматура может располагаться в любом удобном положении: полностью открывает/закрывает доступ теплоносителя к радиатору, существенно или незначительно уменьшает объем воды в отопительных приборах. Однако есть и недостаток у игольчатых вентилей. Так, они характеризуются уменьшенной пропускной способностью. Это значит, что после установки такой арматуры даже в полностью открытом положении количество теплоносителя в трубе на входе батареи существенно сократится.
Регулирующие вентили. Они разработаны специально для изменения температуры нагрева батарей. К плюсам относят возможность смены положения по усмотрению пользователя. Кроме того, такая арматура отличается надежностью. Не придется часто производить ремонт вентиля, если элементы конструкции выполнены из прочного металла. Внутри арматуры находится запорный конус. При повороте ручки в разные стороны он поднимается либо опускается, чем способствует увеличению/уменьшению площади проходного сечения.

Автоматическая регулировка

Преимуществом такого метода является отсутствие необходимости постоянно менять положение вентиля/крана. Нужная температура будет поддерживаться в автоматическом режиме. Регулировка отопления таким способом обеспечивает возможность однократно задать нужные параметры. В дальнейшем уровень нагрева батареи будет поддерживаться узлом автоматики или другим устройством, установленным на входе отопительного прибора.

Если необходимо, индивидуальные параметры могут задаваться многократно, на что влияют личные предпочтения жильцов. К недостаткам такого метода относят существенную стоимость комплектующих. Чем более функциональными являются приборы для управления количеством теплоносителя в радиаторах отопления, тем выше их цена.

Электронные терморегуляторы

Эти устройства внешне напоминают регулирующий вентиль, однако есть существенное различие – в конструкцию заложен дисплей. На нем отображается температура воздуха в помещении, которую необходимо получить. Такие устройства работают в паре с выносным датчиком температуры. Он передает информацию электронному терморегулятору. Чтобы нормализовать микроклимат в комнате, достаточно лишь задать нужное значение температуры на устройстве, а регулировка будет выполнена в автоматическом режиме. Располагают электронные терморегуляторы на входе батареи.

Регулировка радиаторов термостатами

Устройства данного вида состоят из двух узлов: нижнего (термовентиль) и верхнего (термоголовка). Первый из элементов напоминает ручной вентиль. Он выполнен из прочного металла. Преимуществом такого элемента является возможность установки не только автоматического, но и механического вентиля, все зависит от потребностей пользователя. Чтобы изменить значение температуры нагрева батареи, конструкцией термостата предусмотрен сильфон, который оказывает давление на подпружиненный механизм, а последний, в свою очередь, изменяет площадь проходного сечения.

Использование трехходовых клапанов

Такие устройства выполнены в виде тройника и предназначены для установки в точке соединения байпаса, входной трубы в радиатор, общего стояка отопительной системы. Для повышения эффективности работы трехходовой клапан оснащается терморегулирующей головкой, такой же, что и у ранее рассмотренного термостата. Если температура на входе в клапан выше нужного значения, теплоноситель не попадает в батарею. Горячая вода направляется через байпас и проходит дальше по отопительному стояку.

Когда клапан остывает, пропускное отверстие вновь открывается и теплоноситель поступает внутрь батареи. Целесообразно устанавливать такое устройство в случае, если система отопления однотрубная, а разводка труб вертикальная.

Типовые самодействующие клапаны и системы контроля температуры

Усовершенствования для автоматических систем контроля температуры

Защита от перегрева с помощью устройства отключения верхнего предела e

Имеется отдельная система защиты от перегрева, как показано на рис. 7.2.4, для соответствия местным нормам безопасности и гигиены труда или для предотвращения порчи продукции. Назначение устройства отключения верхнего предела – перекрыть поток теплоносителя в трубе, тем самым предотвращая перегрев технологического процесса.Первоначально он был разработан для предотвращения перегрева в системах горячего водоснабжения (ГВС), обслуживающих потребителей горячей воды общего назначения, таких как больницы, тюрьмы и школы. Однако он также используется для промышленных процессов.

Система приводится в действие самодействующей системой управления, которая освобождает сжатую пружину в блоке отключения верхнего предела и закрывает изолирующий клапан при превышении предварительно установленной температуры верхнего предела.

Блок отказобезопасного привода управляет не регулирующим клапаном напрямую, а челночным механизмом в блоке отключения по верхнему пределу.Когда температура ниже заданного значения, механизм бездействует. Допускается определенное перемещение шаттла в любом направлении, чтобы избежать ложной активации системы.

Однако, когда температура системы поднимается выше регулируемой температуры верхнего предела, привод приводит в движение челнок, перемещая спусковой крючок, который затем отпускает пружину в блоке отключения верхнего предела. Это приводит к тому, что регулирующий клапан закрывается со щелчком. После устранения неисправности и после того, как система остынет ниже заданной температуры, предохранитель верхнего предела можно сбросить вручную с помощью небольшого рычага.Систему также можно подключить к системе охранной сигнализации через дополнительный микровыключатель.

Система верхнего предела также имеет средство защиты от сбоев. Если капилляр поврежден и теряет жидкость, пружина за челноком освобождается, толкая его в обратном направлении. Это также активирует отключение и закроет регулирующий клапан.

Температуру срабатывания можно регулировать от 0 ° C до 100 ° C.

Отказоустойчивый приводной блок, показанный на рисунке 7.2.5, подходит только для использования с блоком отключения по верхнему пределу.Системы, показанные на рисунках 7.2.1, 7.2.2 и 7.2.3, также могут использоваться с блоком отключения, но они не будут отказоустойчивыми. На рис. 7.2.5 показан блок отключения по верхнему пределу, прикрепленный к отдельному клапану на клапане регулирования температуры. Это предпочтительно, потому что клапан верхнего предела остается полностью открытым во время нормальной работы и менее вероятно, что грязь будет скапливаться под седлом клапана. Клапан верхнего предела должен соответствовать размеру линии, чтобы уменьшить падение давления при нормальном использовании, и должен устанавливаться перед самодействующим (или другим) регулирующим клапаном и как можно ближе к нему.

Для систем отопления клапан верхнего предела должен быть установлен последовательно с клапаном регулирования температуры, как показано на рисунке 7. 2.5. Однако в системах охлаждения и терморегулирующий клапан, и клапан верхнего предела будут нормально открытого типа и должны устанавливаться параллельно друг другу, а не последовательно.

Следующие клапаны могут использоваться с системой верхнего предела:

Клапаны двухходовые, нормально открытые для систем отопления.
Клапаны двухходовые, нормально закрытые для систем охлаждения.
Трехходовые клапаны.

Клапаны с шаровидной заглушкой не могут использоваться с блоком выреза. Это связано с тем, что операция закрытия может загнать шар в седло и повредить клапан.
Кроме того, с этой системой не следует использовать двухседельный клапан, поскольку он не имеет герметичной отсечки.

Использование деталей системы терморегулирования Tesla

В первом посте о терморегулировании батарей я обсуждал важность поддержания батарей в их идеальном температурном диапазоне.Теперь давайте посмотрим, как к этому подходит Tesla. Я объясню различные компоненты системы терморегулирования Tesla и, где это возможно, предложу соответствующие разъемы и информацию, чтобы вы могли использовать компоненты Tesla в своем проекте преобразования электромобиля.

Как обсуждалось в блоге, посвященном температуре, охлаждение или нагрев аккумулятора электромобиля возможно с помощью воздуха или жидкости. Tesla применила подход жидкостного охлаждения.

Обзор компоновки системы

Ниже приведен упрощенный эскиз системы охлаждения в Tesla Model S.Я пропустил DC / DC преобразователь, зарядные устройства и некоторые другие детали.

1. Охлаждение / обогрев аккумуляторных модулей Tesla

Каждый аккумуляторный модуль в аккумуляторных блоках Tesla Model S и Model X имеет тонкую алюминиевую трубку между 18650 элементами. В модулях P100 даже есть две трубки для обеспечения поперечного потока. Следовательно, теплообмен в этих модулях даже лучше. Трубка с внутренним диаметром 13 мм, проходящая вдоль каждой стороны аккумуляторной батареи, имеет 8-миллиметровые ответвления с гофрированной трубкой, соединяющей все аккумуляторные модули параллельно. Другими словами, все модули получают охлаждающую жидкость одинаковой температуры. Их последовательное соединение приведет к неравномерному распределению температуры, так как первые модули предпочтительны. Кроме того, это приводит к значительному падению давления.

Я провел тест потока и давления, сравнивая последовательное и параллельное охлаждение аккумуляторного модуля Tesla.

Tesla использует быстроразъемные соединения с ручной блокировкой на аккумуляторных модулях. NB. В модулях мощностью 6,3 кВт от Tesla Model S P100D используются разные соединители охлаждающей жидкости.Они доступны по запросу.

2. Нагреватель батареи Tesla

Когда-то источником тепла для батареи является электрический нагреватель батареи, работающий от высоковольтной аккумуляторной батареи. Это кожух-обогреватель мощностью около 5 кВт. Вы можете найти два разных типа в Tesla Model S. В ранних моделях (2013 и 2014) был один от Philips и Temro Zerostart. Я считаю, что они подвержены сбоям и могут привести к ошибкам изоляции. Поэтому с 2015 года Tesla перешла на обогреватель производства LG.Их можно узнать по черной пластиковой задней крышке. Номера деталей Tesla, которые мне удалось отследить в разные годы выпуска:

1009508-00-E (2013) Philips & Temro Zerostart
1028689-00-B (2014) Philips & Temro Zerostart
1038901-00 -E (2015) LG
1038901-00-F (2015) LG
1038901-00-G (2015, 2016, 2017) LG
1038901-00-H (2017) LG
1038901-00-I (2018) Больше нет логотипа LG, но похоже, что это то же устройство.Сделано Теслой?
1038901-00-J (2018, 2019) Также наклейка Tesla, без логотипа LG

Год модели указывает, в каком году буква была впервые использована. Все обогреватели имеют одинаковый форм-фактор. Передняя высоковольтная распределительная коробка (FHVJB) (номер детали Tesla 1028843-00-B или 1028843-00-C) управляет нагревателем батареи и может снизить мощность / емкость нагрева с помощью ШИМ высокого напряжения.

Нагреватель батареи имеет встроенный термистор. Это термистор NTC. Я измерил сопротивление при различных температурах и рассчитал значения термисторов.Это термистор 10K с β, равным 5500 K.

Кроме того, тепло может исходить от двигателя / инвертора. В этом случае отработанное тепло трансмиссии используется для нагрева аккумуляторов. Система переходит от двух отдельных параллельных контуров к последовательной схеме с использованием 4-ходового клапана.

3. 4-ходовой клапан

4-ходовой клапан (номер детали Tesla 6007370-00-B) может присоединяться к контуру охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи или отделять его от остальной части. Другими словами, если температура батареи ниже идеального рабочего диапазона, 4-ходовой клапан соединит два контура.Точно так же, как только батареи достигнут своего идеального диапазона рабочих температур, клапан разделит их. В этой конфигурации радиатор доступен для охлаждения трансмиссии. Следовательно, если батарею необходимо охладить, включается активное охлаждение с помощью кондиционирования воздуха и используется чиллер.

Клапан имеет три положения, два из которых использует Tesla.

Сначала я объясню 3-ходовой клапан, а затем вернусь к входным сигналам и обратной связи, приведенным ниже в разделе «Подключение 3-ходового и 4-ходового клапана», поскольку это одинаково для обоих клапанов.

4. Трехходовой клапан

Tesla использовала два трехходовых клапана. В модели S номер детали 6007384-00-B, а в модели X номер детали 1064225-00-C. Эти 3-ходовые клапаны используются в качестве байпаса соответственно для радиатора и чиллера.

Кроме того, в режиме смешивания вы можете использовать его для переключения выходной мощности (аккумуляторного) жидкостного обогревателя как на батарею, так и на жидкостный обогреватель салона.

Также трехходовой клапан имеет три положения. Он имеет такой же привод и форм-фактор, но на одну розетку меньше, даже нумерация розеток одинакова.Затвор клапана / шар отличается.

«Обход» и «включить» являются произвольными. Я не уверен, как именно их использует Tesla, и вы можете выбрать то, что вам удобно. Следующий вопрос: «Как мы используем и контролируем эти клапаны?» Это объясняется ниже в разделе «Подключение 3-ходового и 4-ходового клапана.

Подключение 3-ходового и 4-ходового клапана

Использование 3-ходового и 4-ходового клапана в вашем проекте требует небольшой системы управления. Клапан имеет четыре контактных штифта.

Вам необходимо подать на входной контакт сигнал (GND, 12V или NC), и тогда обратная связь покажет указанное напряжение, как только будет достигнуто положение.

C = GND

A = 12 В +

D = Вход

F =

Работа на Tesla 9134 9013 90 am114 клапан и контроллер насоса. Он будет иметь несколько простых входов через CAN-BUS или аналог для управления этими положениями клапана. Он также будет иметь функцию управления расположенным ниже насосом Тесла.

5. Водяной насос

В зависимости от года выпуска Tesla использовала два или три электрических водяных насоса в своем контуре охлаждения. По крайней мере, ранние модели имели резервный насос в контуре охлаждения аккумулятора. Как только 4-ходовой клапан отделяет контур батарей от остального, каждый контур имеет свой собственный насос. Я видел различные водяные насосы в Tesla Model S, и я не уверен, какой тип насоса / номер детали и где именно используется. Приведенная ниже информация относится к 6007367-00-E и, вероятно, также применима как минимум к 6007367-00- *, 6008047-00- * и 6007373-00- *. Еще не проверял, мне так любопытно услышать ваши выводы, если вы это сделали. Полный обзор номеров деталей водяного насоса Tesla в разделе «Комплект разъемов для водяного насоса Tesla Model S / Model X».

Насос имеет четыре входа: 12V +, GND, вход PWM для управления скоростью и выход PWM для диагностики. И насос, и ответный разъем доступны на EVcreate.

Технические характеристики водяного насоса Tesla

Номинальное напряжение составляет 13 В (допускает 8–16 В), а максимальное потребление тока составляет около 7 А. На мой взгляд, это весьма существенно, поэтому уменьшение мощности накачки с помощью ШИМ, если требуется меньший поток, может быть очень выгодно. Гидравлические соединения представляют собой шланг с зазубриной 19 мм. Скорость насоса от 750 до 4700 об / мин.

Установка водяного насоса Tesla

Насос должен быть установлен таким образом, чтобы воздух не мог попасть внутрь. Кроме того, важно, чтобы насос располагался достаточно низко, поскольку он питается самотеком, а не самовсасывает. Это относится к большинству электрических (вспомогательных) водяных насосов.

Кроме того, важно установить шланги таким образом, чтобы они не создавали осевую нагрузку на насос.

Подключение водяного насоса Tesla

Насос имеет четыре соединения.Наш комплект разъемов для водяного насоса Tesla Model S / Model X содержит ответный разъем, уплотнения и клеммы.

1 = 12V +

2 = GND

3 = PWM вход

4 =

9010 PWM выход для насоса

Через контакт 3 (см. Выше) вы можете управлять скоростью насоса. Требуется переключенный на землю ШИМ-сигнал. Не все введенные данные действительны.См. Таблицу и график ниже для корреляции. Нормальный рабочий диапазон определяется следующей формулой RPM = 68,8 x PWM – 550.

Вход	Выход
(pwm%)	(RPM)
0 – 8	Недействительный ввод
8-12	0
13-17	Недействительный ввод
18-20	750
901 PWM – 550)
80-82	4700
83-100	Недействительный ввод

Если вы не обеспечиваете нормальный ввод после короткого времени запуска и диагностики (от 4 до 7 секунд ) насос начнет работать на полной скорости.

7. Компрессор кондиционера

Tesla использовала несколько различных компрессоров переменного тока. Ранние модели (модели 2013/2014 гг.) Использовали ES34C от Denso и имели номер детали 6007380-00-D. Этот контролируется ШИМ.

Подключите 12 В + к контакту 7 и обеспечьте заземление шасси на контакт 1. Контакты 4 и 8 не подключены (даже не имеют штыревой клеммы в разъеме компрессора). Вы также можете не подключать обратную связь по мощности (контакт 5) и диагностику (контакт 3).

Компрессор активируется заземлением контакта 2 (активный низкий уровень) и управлением скоростью с помощью сигнала ШИМ на контакте 6.

901

1 =	GND
2 =	Вкл. / Выкл.
3 =	Диагностика
4 =
6 =	ШИМ в
7 =	12 В в
8 =	Не подключен

Более поздние модели (управление CAN/2016 неизвестно)

Позже ) имел HVCC ESC33 и номер детали Tesla 1028398-00-E, 1028398-00-F и 1028398-00-J. Tesla также использовала Hanon HES33 под номерами 1063369-00-D, 1063369-00-E, 1063369-00-F и 1063369-00-G. Оба более поздних типа, к сожалению, контролируются CAN, и подробности, к сожалению, неизвестны (пока).

Я применил другой подход и использую более легкий компрессор кондиционера Benling. Более подробную информацию можно найти в отдельном блоге.

8. Чиллер Tesla (аккумуляторный теплообменник)

На протяжении многих лет Tesla использовала три различных типа чиллеров. Если быть точным, они использовали три разных запорных клапана на теплообменнике от Modine.Сам теплообменник также имеет разные номера деталей:

Тип	Номер детали запорного клапана	Номер детали теплообменника
	Номер детали запорного клапана является ведущим	Примеры, а не обширный список
TXV без соленоида	1019541-00-B	Modine = 1E006836 Tesla = 1019540-00-C
TXV с соленоидом	6007362-00-C	Modine -00-D
EXV	1039040-00-C	Tesla = 1037764-00-C Tesla = 1037357-00-D Modine = 1E007303

EXV – последнее поколение расширения клапаны. В нем используется контур управления с датчиком, который обеспечивает необходимое количество хладагента для чиллера. Однако для этого требуется отдельный датчик и ЭБУ. Прежде всего, неизвестны характеристики управления.

TXV означает термостатический расширительный клапан. Используя температуру, он пропускает больше или меньше хладагента. TXV с соленоидом – самый простой способ сделать это своими руками. Вы можете просто использовать соленоид, чтобы дать чиллеру остыть или нет.

Однако есть много Tesla, особенно первые, использующие TXV без соленоида.Моя теория заключается в том, что это работает нормально, если вы не используете чиллер, если не требуется активное охлаждение (любой ввод по этому поводу приветствуется). Тогда в запорной арматуре не будет эффекта охлаждения, и она закроется или даже замерзнет. Однако важно не запускать компрессор кондиционера, если ни охладитель, ни кабина не требуют охлаждения. Я подробно остановлюсь на этом в отдельной теме о кондиционировании.

Tesla 6007362-00-C

Внутренний диаметр шланга зазубрины, который подходит для входа / выхода охлаждающей жидкости, составляет 19 мм.

Клапан нормально закрытый. При питании соленоида 12В (полярность не имеет значения) он открывается. Я сделал тест и на 13,6 он потребляет 600 мА. Вы можете рассмотреть возможность использования экономайзера, например, Texas Instruments DRV103.

9. Расширительный клапан кабины Tesla (испаритель)

Испаритель кабины имеет запорный клапан / расширительный клапан со встроенным соленоидом. Если требуется охлаждение аккумуляторной батареи, а охлаждение кабины – нет.

В более поздних моделях Tesla начала использовать EXV также для испарителя кабины.

Серия блогов по терморегулированию батареи

Идеальная температура батареи?
Использование частей управления температурой Tesla
Другие системы управления температурой OEM
Пример самостоятельного подхода
Данные о температуре батареи на практике

Отзывы приветствуются

Любые отзывы, дополнения, предложения по улучшению приветствуются. Пожалуйста, свяжитесь со мной по электронной почте.

Поделиться ссылкой

Понравилась статья? Пожалуйста, поделитесь и дайте ссылку (а не копировать и вставлять).

(PDF) Тепловое исследование свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием и камеры для электроники, используемых в автономном уличном освещении

Тепловое исследование свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием и

Камера для электроники, используемая на автономной улице Освещение

Приложения

Дж. Скаалум, Т. Джеймисон, Д. Граулкс *

Механический

Инженерный

Кафедра, Университет Далхаузи

* Автор для переписки: П.O. Box 15 000, Галифакс, Новая Шотландия, Канада, B3H 4R2, [email protected]

Аннотация: В этой статье представлено исследование тепловыделения

свинцово-кислотных батарей с клапанным регулированием

(VRLA). используется в некоторых автономных уличных осветительных приборах

от PoleCo, компании из Галифакс

. Одна из целей проекта состояла в том, чтобы

произвести проверенные модели COMSOL корпуса

, в котором находятся эти батареи VRLA.Затем эту модель

можно использовать для исследования методов

снижения температуры батарей на основе

в зависимости от условий окружающей среды. Чтобы обеспечить

этой проверки, были построены модели экспериментов COMSOL

, и результаты были сопоставлены с экспериментальными данными

. Для моделей

, связанных с теплопроводностью твердых тел, модели

COMSOL давали очень точные результаты

.Для моделей, включающих естественную конвекцию

и влияние дополнительных электрических компонентов

, создание точных моделей

COMSOL оказалось более сложной задачей.

Ключевые слова: производство тепла, тепловая батарея

Управление, теплопроводность, естественная конвекция.

1. Введение

PoleCo – это компания

из Галифакса, Новая Шотландия, которая разрабатывает и поставляет независимые системы уличного освещения в сети

. Эти уличные фонари

получают всю свою энергию из возобновляемых источников

с использованием небольших ветряных турбин, солнечных батарей,

или их комбинации. Для хранения энергии

каждый уличный фонарь имеет встроенные аккумуляторные батареи

с клапанной регулировкой свинцово-кислотных

(VRLA). Эти батареи накапливают энергию

, генерируемую, например, солнечной панелью в течение

дня, так что уличный фонарь может надежно потреблять энергию

всю ночь.Батареи

выбраны из-за их долговечности и длительного срока службы, так что они

могут непрерывно работать в течение длительного времени в

полевых условиях. Замена этих батарей стоит дорого

как из-за их удельной стоимости, так и из-за затрат

на отправку ремонтных бригад в удаленные удаленные места

, где обычно устанавливаются уличные фонари

. Следовательно, PoleCo

проявляет большой интерес к способам продления срока службы

батарей.

Одна из областей, где батареи VRLA

особенно уязвимы, – это управление температурой

. В общем, когда свинцово-кислотная батарея

получает плавающий заряд при температуре на

на 10 ° C выше предполагаемой рабочей температуры, срок службы батареи

сокращается вдвое [1]. Этот температурный эффект

особенно неприятен для уличных фонарей

PoleCo, потому что многие из них

установлены в местах с очень высокой дневной температурой

, таких как Ямайка и

Катар.Кроме того, сами батареи

выделяют некоторое количество тепла из-за эффектов внутреннего сопротивления

току, а также химического состава электролита

внутри элементов [1].

Для лучшего понимания

характеристик тепловыделения их уличных систем освещения

, PoleCo сотрудничает с лабораторией прикладной многофазной теплотехники

(LAMTE) в Университете Далхаузи.В ходе проекта

были проведены эксперименты с батареями VRLA

и сопутствующим оборудованием

. Одним из этапов этого проекта является создание и проверка числовых моделей экспериментов

с помощью COMSOL Multiphysics 4.4.

Это приведет к следующему этапу проекта,

с использованием проверенных числовых моделей системы

для тестирования методов уменьшения тепловыделения

в этой системе, например, за счет экранирования солнечной энергии

или активного охлаждения через поклонники.

В этом документе будет представлено краткое изложение

экспериментальной работы, выполненной в рамках этого проекта

, а затем подробно описаны модели COMSOL

, предназначенные для моделирования экспериментов.

Результаты этих симуляций будут

по сравнению с соответствующими экспериментами как

для проверки моделей, так и для проверки точности расчетов

, направленных на прогноз повышения температуры

батарей.

2. Использование COMSOL Multiphysics

2.1 Эксперимент с изолированной батареей

2. 1.1 Геометрия и материалы

Первые эксперименты, проведенные с батареей

, были разработаны для измерения ее температуры

при разной скорости заряда. Управление тепловым режимом электромобиля

– MATLAB & Simulink

В этом примере моделируется система управления температурой аккумуляторного электромобиля. Система состоит из двух контуров охлаждающей жидкости, холодильного контура и контура вентиляции и кондиционирования кабины.Тепловой нагрузкой являются аккумуляторные батареи, трансмиссия и кабина.

Два контура охлаждающей жидкости можно соединить вместе в последовательном режиме или разделить в параллельном режиме с помощью 4-ходового клапана. В холодную погоду контуры охлаждающей жидкости работают в последовательном режиме, так что тепло от двигателя согревает батареи. При необходимости обогреватель может обеспечить дополнительное тепло. В теплую погоду контуры охлаждающей жидкости остаются в последовательном режиме, а батареи и трансмиссия охлаждаются радиатором. В жаркую погоду контур охлаждающей жидкости переключается в параллельный режим и разъединяется.Один контур охлаждает трансмиссию с помощью радиатора. Другой охлаждает батареи с помощью чиллера в холодильном контуре.

Холодильный контур состоит из компрессора, конденсатора, ресивера жидкости, двух расширительных клапанов, чиллера и испарителя. Чиллер используется для охлаждения охлаждающей жидкости в жаркую погоду, когда одного радиатора недостаточно. Испаритель используется для охлаждения салона автомобиля при включении кондиционера. Компрессор регулируется таким образом, что конденсатор может рассеивать тепло, поглощаемое одним или обоими охладителем и испарителем.

Контур HVAC состоит из нагнетателя, испарителя, нагревателя с положительным температурным коэффициентом и кабины транспортного средства. Нагреватель PTC обеспечивает обогрев в холодную погоду; испаритель обеспечивает кондиционирование в жаркую погоду. Вентилятор управляется таким образом, чтобы поддерживать заданную заданную температуру в кабине.

В этой модели настроено три сценария. Сценарий ездового цикла имитирует условия вождения при 30 градусах Цельсия с включенным кондиционером. Скорость автомобиля основана на NEDC, после чего следует 30 минут высокой скорости, чтобы увеличить тепловую нагрузку аккумулятора.Сценарий охлаждения имитирует неподвижное транспортное средство в погоду 40 ° C с включенным кондиционером. Наконец, сценарий холодной погоды имитирует условия вождения при температуре -10 ° C, что требует, чтобы нагреватель батареи и нагреватель PTC нагрели батареи и кабину соответственно.

Модель

Подсистема сценария

Эта подсистема устанавливает условия среды и входные данные для системы для выбранного сценария. Потребляемый ток аккумуляторной батареи и тепловая нагрузка трансмиссии зависят от скорости транспортного средства на основе табличных данных.

Подсистема управления

Эта подсистема состоит из всех контроллеров для насосов, компрессора, вентилятора, нагнетателя и клапанов в системе управления температурой.

Подсистема клапана параллельного-последовательного режима

4-ходовой клапан в этой подсистеме управляет работой контура охлаждающей жидкости в параллельном или последовательном режиме. Когда порты A и D подключены, а порты C и B подключены, он находится в параллельном режиме. Два контура охлаждающей жидкости разделены собственными баками охлаждающей жидкости и насосами.

Когда порты A и B подключены, а порты C и D подключены, он находится в последовательном режиме. Два контура охлаждающей жидкости объединены, и два насоса синхронизированы для обеспечения одинаковой скорости потока.

Подсистема насоса с двигателем

Этот насос приводит в действие контур охлаждающей жидкости, который охлаждает зарядное устройство, двигатель и инвертор.

Подсистема зарядного устройства

Эта подсистема моделирует рубашку охлаждающей жидкости вокруг зарядного устройства, которая представлена источником теплового потока и тепловой массой.

Подсистема двигателя

Эта подсистема моделирует рубашку охлаждающей жидкости вокруг двигателя, которая представлена источником теплового потока и тепловой массой.

Подсистема инвертора

Эта подсистема моделирует рубашку охлаждающей жидкости вокруг инвертора, которая представлена источником теплового потока и тепловой массой.

Подсистема радиатора

Радиатор представляет собой теплообменник прямоугольной формы с ребрами и трубами, который отводит тепло охлаждающей жидкости в воздух. Воздушный поток управляется скоростью автомобиля и вентилятором, расположенным за конденсатором.

Подсистема перепускного клапана радиатора

В холодную погоду радиатор обходится, так что тепло от трансмиссии можно использовать для разогрева батарей.Это контролируется трехходовым клапаном, который либо направляет охлаждающую жидкость к радиатору, либо в обход радиатора.

Подсистема аккумуляторного насоса

Этот насос приводит в действие контур охлаждающей жидкости, который охлаждает аккумуляторные батареи и преобразователь постоянного тока в постоянный.

Подсистема чиллера

Предполагается, что чиллер представляет собой теплообменник кожухотрубного типа, который позволяет хладагенту поглощать тепло от хладагента.

Подсистема перепускного клапана чиллера

Чиллер работает в двухпозиционном режиме в зависимости от температуры батареи.Это контролируется 3-ходовым клапаном, который либо направляет хладагент в чиллер, либо в обход чиллера.

Подсистема нагревателя

Нагреватель батареи моделируется как источник расхода тепла и тепловая масса. Включается в холодную погоду, чтобы температура батареи превышала 5 градусов Цельсия.

Подсистема DCDC

Эта подсистема моделирует рубашку охлаждающей жидкости вокруг преобразователя постоянного тока в постоянный, которая представлена источником теплового потока и тепловой массой.

Подсистема батарей

Батареи моделируются как четыре отдельных блока, окруженных рубашкой охлаждающей жидкости.Батарейные блоки вырабатывают напряжение и тепло в зависимости от текущего потребления. Предполагается, что охлаждающая жидкость течет в узких каналах вокруг аккумуляторных блоков.

Пакет 1 Подсистема

Каждый аккумулятор моделируется как набор литий-ионных элементов, соединенных с тепловой моделью. Тепло генерируется за счет потерь мощности в ячейках.

Подсистема компрессора

Компрессор управляет потоком в контуре хладагента. Он регулируется для поддержания давления 0,3 МПа в охладителе и испарителе, что соответствует температуре насыщения около 1 ° C.

Подсистема конденсатора

Конденсатор представляет собой теплообменник прямоугольной формы с трубчатыми ребрами, который отводит тепло хладагента в воздух. Воздушный поток управляется скоростью автомобиля и вентилятором. Ресивер жидкости обеспечивает хранение хладагента и пропускает только переохлажденную жидкость в расширительные клапаны.

Подсистема расширительного клапана чиллера

Этот расширительный клапан измеряет поток хладагента в чиллер для поддержания номинального перегрева.

Подсистема расширительного клапана испарителя

Этот расширительный клапан измеряет поток хладагента в испаритель для поддержания номинального перегрева.

Подсистема испарителя

Испаритель представляет собой теплообменник с прямоугольными трубками и ребрами, который позволяет хладагенту поглощать тепло из воздуха. Он также осушает воздух, когда он влажный.

Подсистема нагнетателя

Нагнетатель управляет потоком воздуха в контуре HVAC. Он контролируется для поддержания заданной температуры в кабине. Источником воздуха может быть окружающая среда или рециркулируемый воздух кабины.

Подсистема рециркуляционной заслонки

Рециркуляционная заслонка моделируется как два ограничения, действующие противоположным образом, чтобы пропускать воздух из окружающей среды или воздух в кабину к воздуходувке.

Подсистема PTC

Нагреватель PTC моделируется как источник расхода тепла и тепловая масса. Его включают в холодную погоду для обогрева кабины автомобиля.

Подсистема кабины

Кабина автомобиля моделируется как большой объем влажного воздуха. Каждый пассажир в автомобиле является источником тепла, влаги и CO2.

Подсистема теплопередачи кабины

Эта подсистема моделирует тепловые сопротивления между внутренней частью кабины и внешней средой.

Результаты моделирования с осциллографами

В следующей области показаны скорость автомобиля, тепловыделение, температура кабины, температуры компонентов и команды управления для сценария ездового цикла. Вначале контур охлаждающей жидкости находится в последовательном режиме. Примерно через 1100 с он переключается в параллельный режим, и чиллер используется для поддержания температуры батарей ниже 35 ° C.

Конструкция термоклапана на основе термосифона для управляемого высокотемпературного отвода тепла (Журнальная статья)

Ошман, Кристофер, Хардин, Кори, Ри, Джонатан, Олсен, Мишель Л., Сигел, Натан, Глатцмайер, Грегори К., Парилла, Филип А., Джинли, Дэвид С. и Тоберер, Эрик С. Разработка термоклапана на основе термосифона для контролируемого отвода тепла при высоких температурах. США: Н. П., 2017. Интернет. DOI: 10.1016 / j.applthermaleng.2017.01.038.

Ошман, Кристофер, Хардин, Кори, Ри, Джонатан, Олсен, Мишель Л. , Сигел, Натан, Глатцмайер, Грегори К., Парилла, Филип А., Джинли, Дэвид С. и Тоберер, Эрик С. Разработка термоклапана на основе термосифона для контролируемого отвода тепла при высоких температурах. Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.01.038

Ошман, Кристофер, Хардин, Кори, Ри, Джонатан, Олсен, Мишель Л., Сигел, Натан, Глатцмайер, Грегори К., Парилла, Филип А., Джинли, Дэвид С., и Тоберер, Эрик С. Мон. «Конструкция термоклапана на основе термосифона для регулируемого высокотемпературного отвода тепла». Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.01.038. https://www.osti.gov/servlets/purl/1393371.

@article {osti_1393371, title = {Конструкция термоклапана на основе термосифона для регулируемого высокотемпературного отвода тепла}, автор = {Ошман, Кристофер и Хардин, Кори и Ри, Джонатан и Олсен, Мишель Л. и Сигел, Натан и Глатцмайер, Грегори К. и Парилла, Филип А. и Гинли, Дэвид С. и Тоберер, Эрик С.}, abstractNote = {Обычная концентрированная солнечная энергия (CSP) - это надежный альтернативный источник энергии, который использует солнечное тепло для привода теплового двигателя для производства электроэнергии. Преимуществом CSP является его способность накапливать тепловую энергию для использования в часы, когда солнце не светит, что обычно достигается за счет накопления явного тепла в расплавленных солях. В качестве альтернативы, тепловая энергия может храниться в виде скрытой теплоты в материале с фазовым переходом (PCM), который накапливает большие количества тепловой энергии в изотермическом процессе.На солнце PCM тает, накапливая энергию. Вне солнца скрытое тепло извлекается для производства управляемой электроэнергии. Здесь в этой статье представлена конструкция устройства на основе термосифона с натриевой рабочей жидкостью, способного извлекать тепло из источника по мере необходимости. Был разработан прототип для передачи 37 кВт тепловой энергии из резервуара с расплавленным PCM при температуре 600 ° C на группу термоэлектрических генераторов (ТЭГ) с КПД 9% для выработки 3 кВт полезной электроэнергии в течение 5 часов. Эта конструкция «теплового клапана» включает в себя воронку для сбора конденсата и центральный запорный клапан для регулирования самотечного возврата конденсата в испаритель.Три окружных трубы позволяют транспортировать пар к конденсатору. Модели давления и теплового сопротивления были разработаны для прогнозирования характеристик теплового клапана. Модель давления предсказывает, что термоклапан будет работать, как задумано. Модель теплового сопротивления предсказывает разницу в 5500 раз в общем тепловом сопротивлении между состояниями «включено» и «выключено». Стенки испарителя и конденсатора составляют 96% теплового сопротивления «включено», в то время как небольшая паразитная теплопередача в «выключенном» состоянии в основном (77%) связана с потерями на излучение. Наконец, эта простая и эффективная технология может оказать сильное влияние на осуществимость, масштабируемость и диспетчеризацию скрытого хранилища CSP. Кроме того, эта концепция теплового клапана может принести пользу другим промышленным и коммерческим приложениям.}, doi = {10.1016 / j.applthermaleng.2017.01.038}, journal = {Прикладная теплотехника}, число = C, объем = 126, place = {United States}, год = {2017}, месяц = {1} }

Тестирование клапана охлаждающей жидкости

– что вам НЕОБХОДИМО знать – ATA

Измерение расхода – еще одна важная особенность оборудования, необходимого для определения характеристик этих клапанов.В открытом состоянии скорость потока между двумя портами может превышать 100 л / мин. С другой стороны, для измерения утечки в закрытом состоянии скорость потока обычно ниже 0,1 л / мин. Таким образом, испытательная система должна иметь технологическую схему, которая достаточно велика, чтобы не вызывать чрезмерных падений давления при более высоких скоростях потока, а также не иметь завышенных размеров, чтобы обеспечить адекватное время отклика для измерения утечки.

Другие проблемы включают эффективное удаление воздуха из испытательной цепи под давлением.В зависимости от охлаждающей смеси, которая может варьироваться от 70:30 до 30:70 соотношения этиленгликоля и воды, и температуры испытания, результирующая вязкость смеси будет варьироваться. Это изменение в сочетании с физической компоновкой схемы, которая может вызвать захват воздуха в нежелательных точках, может вносить различия в результаты испытаний или даже вызывать нестабильные рабочие условия.

ШИМ против электрического управления LIN

Электрические модули, необходимые для работы клапанов охлаждающей жидкости, обычно имеют одну из двух форм, в зависимости от того, управляется ли клапан в режиме ШИМ или LIN.В режиме ШИМ система обычно требует использования регулируемого источника питания и твердотельного реле. Это позволяет использовать условия испытаний при минимальном, номинальном и максимальном уровнях напряжения, а также при различных комбинациях частоты и рабочего цикла.

Для клапанов, управляемых LIN, требуется устройство интерфейса LIN для чтения / записи команд из файла LDF в дополнение к функциям регулируемого источника питания. Наконец, для измерения переходных характеристик клапана требуются приборы для измерения тока с соответствующей шириной полосы и точностью.

Чем мы можем помочь

Клапан охлаждающей жидкости превратился из простого включения / выключения в сложные многопортовые компоненты, необходимые для работы в экстремальных условиях. Наши платформенные системы адаптированы к вашему приложению. Благодаря Section ID ™ вы можете снизить риск системной интеграции с помощью проверенных модулей.

Наброски проектирования и тестирования для усовершенствования новых продуктов и разработки подхода к характеристике прототипов
Испытательные системы для тестирования производительности, долговечности и проверки производственного процесса в конце производственной линии
- Надежное кондиционирование жидкости подсистемы , спроектированные для длительного использования между крайностями.
- Точно измеряет ключевых параметров двухпозиционных и пропорциональных многопортовых регулирующих клапанов.
- В физическом интерфейсе для образцов деталей доступны гибкий шланг охлаждающей жидкости, быстроразъемные соединения, стопорные клапаны и измерительные приборы.
- На стороне control моделируйте различные условия испытаний (например, горячую / холодную жидкость и температуру воздуха) в соответствии с отраслевыми стандартами
Мы также используем наши системы, стандарты и технологии для поддержки клиентов при проведении испытаний услуги
Оперативные услуги поддержки , которые варьируются от круглосуточной технической поддержки до полной калибровки системы (соответствует стандарту ISO 17025).

Управление температурой

В системе установлены два TXV. Один установлен на входе и выходе хладагента испарителя HVAC, а другой – на входе и выходе хладагента охладителя охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи. Каждый TXV имеет электромагнитный клапан и подвижную иглу клапана. Электромагнитный клапан открывается, когда система работает, и закрывается, когда она выключена. Подвижная игла создает регулируемое отверстие в клапане для управления потоком хладагента в испаритель или охладитель охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи во время работы системы.

Электромагнитные клапаны на обоих TXV должны быть открыты при зарядке системы кондиционирования.

Игольчатый клапан управляется разницей температур на выходе и входе хладагента. В игольчатом клапане также используется настраиваемая пружина в нижней части корпуса клапана. Игла клапана прикреплена к заправочному баллону в верхней части корпуса клапана, который реагирует на температуру хладагента на выходе. Клапан закрывается при низких температурах на выходе, но открывается при высоких температурах на выходе, чтобы пропустить больше хладагента в испаритель или охладитель охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи.Пружина установлена таким образом, чтобы гарантировать испарение всего жидкого хладагента перед подачей в испаритель или охладитель охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи. Игольчатый клапан регулирует количество потока хладагента в испаритель или охладитель охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи в соответствии с теплопередачей, необходимой для воздуха, проходящего через ребра испарителя, или охлаждающей жидкости, проходящей через охладитель охлаждающей жидкости аккумуляторной батареи.

Испаритель встроен в блок HVAC, расположенный под приборной панелью. Его нельзя удалить отдельно от блока HVAC.

Хладагент под высоким давлением и низкой температурой превращается из жидкости в пар при входе в испаритель и поглощает большое количество тепла при изменении своего состояния. Когда воздух, проходящий через испаритель, охлаждается, влага в воздухе конденсируется на поверхности испарителя, осушая воздух, поступающий в салон автомобиля.

Избыточная влага собирается в нижней части блока HVAC и отводится через шланг, проходящий через панель приборов.

Впускной и выпускной патрубки испарителя проходят через панель приборов, обеспечивая точку крепления испарителя TXV.Пенопласт, окружающий TXV, обеспечивает воздушное и водонепроницаемое уплотнение в отверстии в передней панели.

Датчик температуры на выходе испарителя

Датчик температуры на выходе из испарителя обеспечивает обратную связь с модулем дистанционного управления микроклиматом (RCCM) о степени охлаждения в испарителе. RCCM использует этот вход для определения запроса частоты вращения компрессора, который он отправляет в THC.

Алюминиевые и резиновые сборки трубопроводов хладагента соединяют компоненты системы вместе.Между соединениями устанавливаются уплотнительные кольца для обеспечения надежного уплотнения. Для поддержания одинаковой скорости обтекания системы диаметр трубопроводов хладагента варьируется в соответствии с двумя секциями давления и температуры. Шланги большего диаметра используются в секции низкого давления / низкой температуры, а трубы меньшего диаметра используются в секции высокого давления / высокой температуры.

Порты обслуживания высокого и низкого давления расположены под кожухом и являются неотъемлемой частью трубопроводов хладагента.Порт высокого давления находится на линии между выходом из конденсатора переохлаждения и входом в испаритель. Порт заправки низкого давления находится на линии между выходом испарителя и входом компрессора.

Клапаны Schrader образуют порты в линиях хладагента и позволяют подключать заправочное / откачивающее оборудование для сервисных целей. Соединения представляют собой стандартные муфты для R134a или R1234yf. Клапаны снабжены навинчивающейся крышкой для предотвращения утечки хладагента через клапаны и попадания грязи.Для каждого типа хладагента требуется уникальный размер порта и соответствующий соединитель.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Обслуживание должно выполняться только персоналом, знакомым как с системой автомобиля, так и с зарядным и испытательным оборудованием. Все операции необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении, вдали от открытого огня и источников тепла.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске