Водяная станция для дома принцип работы видео: Насосная станция для дождевания — принцип работы, видео

Насосные станции и установки: виды, типы, конструкция

Насосные станции – это полноценные комплексы, которые можно смело отнести к системам с высокотехнологичным уровнем. Они обеспечивают подачей воды промышленное оборудование, пожарные системы и пр. Комплексы нередко используются при подаче жидкости как в одно сооружение, так и для обеспечения всего населенного пункта. Путем использования насосной станции допускается транспортировка различных составов:

• Чистая и грязная жидкость.

• Составы, в структуре которых присутствует гравий и песок.

• Нефтепродукты и топливные смеси.

• Кислота и перенасыщенные газами среды.

• Паровой конденсат.

Принцип работы и цели использования насосных станций

Принцип действия каждой насосной станции отличается простотой и основан на том, что специальное оборудование транспортирует жидкость в накопительный резервуар.

Именно из него вода поступает к потребителям, а бак наполняется в зависимости от расхода жидкости. Запускается и останавливается насос с помощью сигнала, который подает контроллер уровня в резервуаре.

Спец. насосная станция, которая задействована в комплексах водоснабжения, представлена в виде моноблока. Здесь сам насос соединяется с гидравлическим аккумулятором путем использования реле. Оно в автоматическом режиме при снижении уровня давления поступающей жидкости запускает агрегат повторно.

Насосная станция имеет широкую сферу эксплуатации. Она обязательно используется при необходимости подачи жидкости из скважины значительной глубины или иного автономного источника. Комплексы применяются при транспортировке рабочей среды из сетей водопровода, где присутствует недостаточный уровень напора. Оборудование позволяет заполнять сторонние емкости про запас.

Установки допускается погружать в рабочую среду или монтировать на поверхности. В данном случае нет необходимости в организации определённого контроля безопасности. Это обусловлено тем, что все процессы здесь организованы в полуавтоматическом, а также автоматическом режиме.

Если необходимо создать полноценную канализационную систему, используются специальные насосные станции. В их конструкции присутствует дополнительная емкость, предназначенная для остановки движения сторонних твердых включений. Чтобы осуществить такую цель, допускается применение насосов с измельчающими механизмами.

К приобретению насосной станции нужно отнестись максимально серьезно. Перед выбором важно тщательно рассчитать ориентировочный объем потребляемой жидкости. Это позволит определиться с типом гидравлического аккумулятора. Правильный подбор позволит эксплуатировать систему долгий срок без поломок.

Для подачи воды из глубины насосные станции оснащаются эжекторами, которые дополнены агрегатом струйно-центробежного типа. Установки с выносными эжекторами имеют такую же конструкцию, но здесь эжектор не является встроенным.

Он располагается на дне скважины, дает возможность качать жидкость с глубины более 50 метров. Главный механизм (насос) размещен на поверхности. Пользоваться агрегатами удобно, если скважина располагается на значительном удалении от потребителей. Аппараты обладают низким КПД, не допускается транспортировка с их помощью жидкостей с большим количеством загрязнений.

Исходя и вышесказанного, напрашивается вывод: насосная станция имеет простой принцип действия, но сложный конструктив.

Классификация

Насосные станции классифицируются в зависимости от наличия различных признаков:

• Сфера и цели последующей эксплуатации.

• Требуемый уровень подачи.

• Уникальные строительные характеристики.

• Спец. насосные станции предлагается разделить на соответствующие типы:

• Оросительная — подает воду к оросительному каналу.

• Оросительная и увлажнительная с функцией осушения.

• Осушительная — предназначена для увода жидкости с мелиоративного участка.

• Подкачечная — подводит рабочую среду к оросительной системе с закрытым типом.

В зависимость от используемого источника энергии насосная станция бывает электрифицированной или тепловой. Во втором случае в конструкции присутствует ДВС. Допускается пользование насосных станций круглый год или сезонно. Есть насосные станции, которые забирают жидкость с поверхности источника или из глубин.

Насосные станции стационарного вида монтируются в отдельных комнатах или специально предназначенных для этого зданиях. Здесь также располагается основное/дополнительное оснащение, трубопроводная арматура и прочее. С учетом конструктивных свойств насосные станции бывают наземного, камерного и блочного вида. По характеристикам управления насосные станции стационарной конструкции делятся на автоматического и ручного типа. Подбирать требуемый вариант оборудования нужно с учетом исключительных факторов, на основе проведенных ранее расчетов.

Насосные станции передвижного типа отличаются мобильностью и маневренностью. Стоимость таких установок, если сравнить со стационарными насосными станциями, примерно на 20% меньше. Чаще всего такое оборудование применяется при подаче рабочей среды к системе орошения, дождевальным установкам и в комплексы снабжения водой. Насосные станции этого плана отличаются подвижностью, поэтому могут использоваться на различных участках оросительной системы.

Существуют специальные сухопутные насосные станции, которые бывают навесного и прицепного вида. Это оборудование широко распространено в мелиорации. Оно отличается быстротой монтажа, способно обслуживать сразу все объекты.

Соорудить насосную станцию допускается в сжатые сроки. Здесь применяются ультрасовременные методики, унифицированное оснащение и новые способы строительства. В конструктив насосной станции включена возможность машинного перемещения самих насосов, водозаборных комплексов, приемников, резервуаров и камер для переключений.

Существование насосной установки невозможно без наличия трансформаторов и электрохозяйства. Допускается располагать их в том же машинном зале.

Стоит отметить, что определенное оснащение иногда отсутствует в системе или совмещается между собой для улучшения функциональности. К примеру, в машинном зале насосной станции смонтирована одна стройконструкция с водоприёмником. Это относит такие аппараты к насосным станциям первичного подъёма.

Насосные станции для отведения воды нередко совмещаются с принимаемыми резервуарами. Оборудование, включенное в состав установки, классифицируется по назначению. Здесь возможно горизонтальное/вертикальное расположение насосов, присутствие осевых и центробежных насосов и пр.

В зависимости от размещения машинного зала в зависимости от уровня поверхности грунта подразделяют насосные станции:

Насосные станции первого вида отличаются расположением пола машинного отдела на уровне окружающей земли. Здесь нередко предусмотрен подъезд для транспортных средств.

Насосные станции полузаглубленного типа предусматривают расположение пола машинного отдела на определенном уровне. Здесь нет перекрытий между рабочим пространством и первым ярусом. Если систему сильно заглубить, создаются вспомогательные подземные ярусы. Здесь устанавливается дополнительное оснащение. Эти насосные станции называются шахтными насосными станциями.

Насосные станции подземного вида имеют компактные габариты. Оснащены автоматической системой управления. Установки бывают прямоугольными, круглыми, эллипсовидными и со сложной формой.

В зависимости от способа регулировки насосные станции различаются:

• Ручного управления. Управление и контроль параметров возложены на рабочего.

• Автоматического управления. Манипуляции осуществляются автоматически.

• Полуавтоматического управления. Запуск и остановку выполняет оператор, а основные манипуляции осуществляются автоматически.

• Дистанционного управления. Все манипуляции осуществляются удаленно.

В ходе приобретения насосной станции требуется обязательно сравнивать технические и экономические данные нескольких типов оборудования. Обязательно учитываются цели последующей эксплуатации, производится оценка состояния сточных вод. Важно заранее определиться со сферой использования, так как насосные установки могут быть бытовыми и производственными.

Помимо вышеописанных разновидностей, существуют определенные подвиды насосных станций:

• Водопроводная.

• Канализационная.

Насосные станции канализационного типа являются спец. конструкциями, которые способны устранить сточные составы. К ним относятся ливневые, фекальные и промышленные массы. Канализационные агрегаты имеют множество позитивных характеристик:

• Долгий срок использования без поломок. В конструкции нередко предусмотрены детали из стеклопластика, не способные гнить или ржаветь.

• Безопасность эксплуатации. Контроллеры давления и уровня рабочей смеси контролируют функциональность всей системы.

• Компактность.

• Автоматическое выполнение операций.

• Экологичность эксплуатации. Отсутствуют неприятные ароматы, контролируется выброс сточных вод.

Насосная установка канализационного типа представлена в виде корпуса, внутри которого располагаются главные и дополнительные насосные агрегаты, контроллеры, трубопроводный комплекс и патрубки, используемые для соединения. Главной отличительной характеристикой насосной станции канализационного типа является присутствие резервуара, куда попадают крупные взвеси сточных вод. Этот контейнер нужно периодически опорожнять, чистить. Допускается эксплуатация канализационных установок при любых климатических условиях.

Специальный автономный водопроводный комплекс требует обязательного пользования насосными установками. Оборудование покупается в готовом виде или собирается, когда подразумевается монтаж в частном сооружении.

Как работает насосная станция

Для исключения вероятности возникновения проблем с работой установки в будущем необходимо быть осведомленным в принципе ее работы. В ходе приобретения насосной станции, используемой для конкретных целей, обязательно учитываются два ключевых фактора:

• Технические свойства, присущие насосной станции.

• Характеристики скважины, на которой планируется монтировать все оснащение.

К первому фактору обязательно относится вопрос производительности. Приобретаемое оборудование обязано поднимать на определенный уровень то количество жидкости, которое способно обеспечить все нужды человека.

Скважина также имеет свою производительность. Обязательно учитывается глубина ее заложения, статистический/динамический уровень жидкости, диаметр труб и разновидность установленного фильтра.

Классические насосные станции способны поднять жидкость из скважины, максимально возможная глубина которой порядка 9 метров. Здесь монтируются центробежные или вихревые насосы самовсасывающего типа.

При выборе мощности нужно основываться на практике. К примеру, для жилого сооружения, в котором постоянно находится 4 члена семьи, достаточно мощность от 2 до 4 куб. м. за час. Напор может составлять примерно 50 метров.

В настоящее время некоторые пользователи предпочитают эксплуатировать насосные станции с накопительными резервуарами. Они относятся к устаревшим модификациям. В данном случае бак имеет громоздкие габариты, а уровень жидкости контролируется поплавком. Вся информация поступает на датчик, который подает сигнал о необходимости пополнения жидкости. Такая система имела популярность, но и минусов здесь предостаточно:

• Слабый напор. Это обусловлено тем, что в резервуар вода поступает самотеком.

• Большие размеры емкости.

• Сложности с монтажом бака. Его нужно устанавливать выше уровня расположения основного агрегата.

• Если контроллер выходит из строя, жидкость переливается.

У нынешних насосных станций в конструктиве присутствует гидравлический аккумулятор, работа которого контролируется с помощью реле давления. Эти агрегаты относятся к прогрессивному оборудованию, имеют минимум недостатков. Реле способно регулировать верхнюю границу давления воздушных масс, которые сжимаются в гидравлическом аккумуляторе при давлении жидкости. После нормализации показателей насос автоматически прекращает работу. Он запустится сам, как только поступит сигнал от реле при снижении давления.

Независимо от того, есть ли в конструкции насосной станции резервуар для накопления смеси или гидравлический аккумулятор, обязательно имеется насосный агрегат, мембранный резервуар, контроллер давления, манометр, провода и разъемы для подключения.

Насосные станции различаются по типу предусмотренного насосного агрегата. Он может быть с эжектором и без него. Когда эжектор встроенного типа, жидкость транспортируется по системе за счет создания разряжения. Такая продукция стоит дорого, однако способна транспортировать жидкость с глубины примерно 40 м. Оборудование имеет высокий уровень производительности, компактные габариты. В ходе работы создается много шума, поэтому устанавливать оснащение рекомендуется в сторонних помещениях.

Насосные станции нередко имеют эжектор выносного типа. Он погружается непосредственно в скважину. В такой ситуации жидкость будет поступать по одной трубе, где создается всасывающая струя. Песок и воздух в системе снижают функционал. КПД здесь ниже, чем у классических насосных станций. Монтировать агрегаты можно дома, так как практически не создает шум при эксплуатации.

Главные положительные свойства насосных станций:

• Полный комплект. Оборудование поставляется в сборе, готово для включения в комплекс водоснабжения. Нужно лишь подключение к энергоснабжению и водопроводной сети.

• Универсальность. Насосные станции отличаются эффективностью эксплуатации, независимо от типа используемого источника воды. Это может быть как скважина, так и обычный колодец.

• Монтаж и демонтаж в сжатые сроки. Установка насосной станции осуществляется быстро. Если потребуется, допускается разбор и демонтаж оборудования перед зимним периодом года. Модификации используются как по сезону, так и круглогодично.

• Оптимальный уровень запаса жидкости. В гидравлических аккумуляторах жидкость присутствует всегда, независимо от подачи электричества. Транспортировка рабочей среды не связана с функциональностью насосного агрегата. Достаточно открыть кран, жидкость подается под действием давления.

• Автономный принцип работы. Давление будет стабильным. Регулируется в автоматическом режиме. Это актуально в том случае, если к системе подключены котлы, стиральные машины, водонагреватели и пр.

• Экономичность эксплуатации. Расходы, связанные с использованием насосной станции, быстро окупаются.

• Надежность использования. Современная насосная станция исключает вероятность возникновения гидравлического удара.

Что учесть при покупке

Главная цель эксплуатации насосной станции – беспрерывная подача воды в жилое сооружение или подсобные здания. Оборудование будет работать в случае возникновения аварии в сети водоснабжения. В нынешнее время при таких неприятностях актуальна подвозка питьевой воды в резервуарах, которых нередко попросту недостаточно. Насосные станции, включенные в состав системы аварийного водоснабжения, быстро обеспечат жидкостью потребителей. Это особенно актуально при осуществлении ремонта, отключении электропитания на объекте и в прочих ситуациях.

Для исключения возникновения вероятности разочарования в ходе эксплуатации насосных станций на загородной даче или промышленном предприятии, при покупке оборудования необходимо обязательно учитывать важные нюансы:

• Тип транспортируемой рабочей среды. Уточняется ее вязкость, температура, наличие и объем примесей.

• Особенности подачи. Учитывается объем рабочей среды, которую необходимо транспортировать.

• Требуемый напор. Показатели давления отражаются на столбике жидкости.

• Высота всасывания.

• Модификация предусмотренного конструкцией двигателя. Отечественные варианты отличаются неприхотливостью эксплуатации, простотой технического обслуживания. Импортные моторы экономичные.

• Рабочие условия. Учитываются особенности помещения и температура воздушных масс.

• Наработка. Она рассчитывается заранее, измеряется в моточасах за год.

• Режим работы. Он может быть как главным, так и резервным.

• Объем резервуара (влияет на итоговую стоимость).

• Мощность. От показателей зависит уровень производительности.

• Материалы, из которых изготовлен корпус и бак. Наиболее популярные: сталь и нержавейка.

• Наличие дополнительного функционала. К нему можно отнести датчик сухого хода, фильтры и пр.

Как правильно подобрать самовсасывающую установку водоснабжения (насосную станцию) для загородного дома, дачного участка

Наши сограждане уже давно перестали рассматривать дачи лишь как место для выращивания урожая и короткого отдыха в выходные дни. Многие все чаще перебираются в загородные дома для постоянного проживания. Этим продиктованы возрастающие требования к качеству жизни на даче. Появляется желание окружить себя удобствами не хуже городских и для этого оборудовать дом необходимой инженерной инфраструктурой. Одним из важных элементов жилого помещения является водоснабжение. К тому же быстрая и эффективная подача воды в нужных количествах требуется для вспомогательных сооружений, например бани или душа, а также для полива, ведь даже если вы не выращиваете овощи и ягоды, то цветы-то на даче все равно должны расти и поливать их необходимо. Комфортная постоянная жизнь в дачном доме невозможна без монтажа насосной станции водоснабжения, способной обеспечить достаточный объем воды для различных нужд. Рассмотрим варианты установки насосной станции для дома и ее эксплуатационных и технических характеристик.

Содержание

1. Насосная станция для дачи  видео
2. Виды насосных станций
3. Ведущие производители насосных станций
4. Установка насосной станции  видео
5. Эксплуатация насосной станции

Насосная станция для дачи

Для обеспечения водой комплекса дачных сооружений (жилого и гостевого дома, бани, бассейна, отдельностоящего летнего душа), а также для поливочных работ в теплицах и на участке совершенно недостаточно даже мощного погружного насоса. Требуется оборудовать полноценную систему водоснабжения, ключевым элементом которой является самовсасывающий насос, состоящий из электромотора и гидроцилиндров. В систему также входят аккумуляторный бак (емкость для первичного приема воды, позволяющая постоянно иметь запас жидкости, рекомендуется подбирать гидроаккумулятор большего объема, чем требуется для обычных нужд), реле давления для управления процессом передачи воды и шланги (всасывающий и нагнетательный).

Принцип работы насосной станции несложен – при включении насос начинает закачку из источника (водоем, колодец или скважина) воды в гидроаккумулятор, а реле в зависимости от давления регулирует подачу воды в нагнетательный шланг и включает или выключает насос. Если накопительная емкость большого объема — реже включается насос, что продлевает срок его службы. Безусловным преимуществом водяной насосной станции для дачи является способность поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения, а также сравнительно небольшие габариты и вес.

Виды насосных станций

В зависимости от характеристик входящих в систему составляющих насосные станции могут быть различных видов. По типу агрегата различают скважинные и колодезные насосы, с глубиной всасывания от 5 до 150 метров. На рисунке приведен принцип действия скважинной насосной станции.

По виду управления станции могут быть автоматическими и полуавтоматическими, есть также системы с электронным управлением. Есть насосные станции с гидроаккумулятором и без. Разница в конце концов отражается на цене и при тщательном анализе возможностей как технического, так и материального плана выбор сделать несложно, нужно всего лишь четко (с некоторым запасом) определить объем задач, которые система будет решать.

Ведущие производители насосных станций

На российском рынке представлены насосные станции более десятка торговых марок. Практически все известные бренды производят свою продукцию в Китае, скептически к этому знающий человек уже не относится, так как и в поднебесной производятся качественные изделия (известные производители имеют на своих китайских предприятиях современное оборудование и грамотных специалистов, которые контролируют технологический процесс и обеспечивают высокое качество продукции).

Наиболее известными марками бытовых насосных станций являются Керхер, Метабо, Джилекс Джамбо, Марина Сперони, АЛ-КО. Все они относятся примерно к одной ценовой категории – эконом-класс. Но самую хорошую репутацию и наиболее положительные отзывы заслужили в России насосные станции Grundfos, производителя, выпускающего подобное оборудование уже более полувека (входящее в категорию так называемой «белой техники», то есть с головным предприятием в Европе, что подразумевает неизменно высокое качество изделий). Доля Grundfos на мировом рынке циркуляционных и центробежных насосов превышает 50 %, поэтому можно смело доверить водоснабжение вашего дачного участка этому мировому лидеру.

Однако, цена на продукцию Grundfos выше, чем у конкурентов, но превосходное качество компенсирует лишние затраты с лихвой. К приобретению водяной насосной станции нужно отнестись внимательно, так как она является сложной техникой. Покупку следует осуществлять только у официального дилера выбранной марки, имеющего собственный сервис-центр, в котором впоследствии будет производиться техническое обслуживание агрегата.

Установка насосной станции

Перед монтажом насосной станции необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по установке и эксплуатации и в дальнейшем четко выполнять ее рекомендации. Монтаж насосной станции осуществляется по определенной схеме.

Если агрегат не предусматривает использование на открытом воздухе, нужно позаботиться о помещении, где будет находиться станция, оно должно быть сухим и  шумоизолированным, так как двигатель при работе будет создавать определенный уровень шума.

Все трубопроводы, находящиеся на открытом воздухе закапываются в землю на глубину промерзания почвы или хорошо утепляются. Если планируется подключения к системе источника питьевой воды, то необходимо устанавливать дополнительные фильтры.

Эксплуатация насосной станции

Помещение для установки насосной станции должно соответствовать нормам безопасности и иметь достаточные размеры.

Большинство агрегатов имеют возможность производить регулировку насосной станции в зависимости от давления с целью оптимизировать частоту включения и выключения насоса и тем самым повысить экономичность работы системы. Не следует забывать о постоянном профилактическом обслуживании насосной станции в соответствии со сроками, указанными в инструкции по эксплуатации.

Наобилее интересные варианты по теме как правильно подобрать самовсасывающую установку водоснабжения (насосную станцию) для загородного дома, дачного участка.

топливных элементов | Министерство энергетики

Отдел технологий водорода и топливных элементов

Топливный элемент использует химическую энергию водорода или другого топлива для чистого и эффективного производства электроэнергии. Если водород является топливом, единственными продуктами являются электричество, вода и тепло. Топливные элементы уникальны с точки зрения разнообразия их потенциального применения; они могут использовать широкий спектр видов топлива и сырья и могут обеспечивать питанием такие большие системы, как коммунальная электростанция, и такие маленькие, как портативный компьютер.

Зачем изучать топливные элементы

Топливные элементы могут использоваться в самых разных областях, обеспечивая электроэнергию для приложений в различных секторах, включая транспорт, промышленные/коммерческие/жилые здания и долговременное хранение энергии для сети в реверсивных системах. .

Топливные элементы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями, основанными на сжигании, которые в настоящее время используются на многих электростанциях и транспортных средствах. Топливные элементы могут работать с более высокой эффективностью, чем двигатели внутреннего сгорания, и могут преобразовывать химическую энергию топлива непосредственно в электрическую энергию с эффективностью, превышающей 60%. Топливные элементы имеют более низкие или нулевые выбросы по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Водородные топливные элементы выделяют только воду, решая критические климатические проблемы, поскольку нет выбросов углекислого газа. Также отсутствуют загрязнители воздуха, создающие смог и вызывающие проблемы со здоровьем в месте эксплуатации. Топливные элементы работают бесшумно, так как в них мало движущихся частей.

Как работают топливные элементы

Топливные элементы работают как батареи, но они не разряжаются и не нуждаются в подзарядке. Они производят электричество и тепло до тех пор, пока подается топливо. Топливный элемент состоит из двух электродов — отрицательного электрода (или анода) и положительного электрода (или катода), зажатых вокруг электролита. К аноду подается топливо, например водород, а к катоду – воздух. В водородном топливном элементе катализатор на аноде разделяет молекулы водорода на протоны и электроны, которые идут разными путями к катоду. Электроны проходят через внешнюю цепь, создавая поток электричества. Протоны мигрируют через электролит к катоду, где они объединяются с кислородом и электронами с образованием воды и тепла. Узнать больше о:

• Части топливного элемента
• Системы топливных элементов
• Типы топливных элементов.

Посмотрите анимацию топливных элементов Управления водородных и топливных элементов, чтобы увидеть, как работают топливные элементы.

Цели исследований и разработок

Министерство энергетики США (DOE) тесно сотрудничает со своими национальными лабораториями, университетами и отраслевыми партнерами, чтобы преодолеть критические технические препятствия на пути разработки топливных элементов. Стоимость, производительность и долговечность по-прежнему являются ключевыми проблемами в отрасли топливных элементов. Просмотрите соответствующие ссылки, которые предоставляют подробную информацию о деятельности топливных элементов, финансируемой Министерством энергетики.

• Стоимость — Исследования, разработка и демонстрация (RD&D) сосредоточены на разработке недорогих блоков топливных элементов и баланса компонентов установки (BOP), а также передовых подходов к крупносерийному производству для снижения общей стоимости системы. Платина представляет собой один из самых больших компонентов стоимости топливного элемента с мембраной из полимерного электролита, работающего на водороде, поэтому особое внимание уделяется подходам, которые повысят активность и коэффициент использования, а также снизят содержание существующих катализаторов из металлов платиновой группы (МПГ) и сплавов МПГ, а также а также подходы катализатора без МПГ для долгосрочного применения.
• Производительность — Чтобы повысить эффективность и производительность топливных элементов, RD&D фокусируется на инновационных материалах и стратегиях интеграции. Усилия включают разработку электролитов для ионообменных мембран с повышенной эффективностью и долговечностью при сниженной стоимости; совершенствование мембранно-электродных узлов (МЭБ) с высокой удельной мощностью за счет интеграции современных компонентов МЭБ; моделирование для понимания конструкции системы и условий эксплуатации; и разработка стеков с высокой эффективностью при номинальной мощности и высокопроизводительных компонентов противовыбросового превентора, таких как компоненты управления воздухом с низкими паразитными потерями.
• Долговечность — Применения топливных элементов обычно требуют адекватной работы для поддержания в течение длительных периодов времени. Министерство энергетики установило конечные цели по сроку службы системы топливных элементов в реальных условиях эксплуатации: 8 000 часов для легковых автомобилей, 30 000 часов для большегрузных автомобилей и 80 000 часов для систем с распределенным питанием. В наиболее требовательных приложениях требуется надежность и устойчивость системы в динамичных и суровых условиях эксплуатации. Реальные условия эксплуатации включают пуск и останов, замораживание и оттаивание, примеси в топливе и воздухе, а также влажность и циклы динамических нагрузок, которые приводят к нагрузкам на химическую и механическую стабильность материалов и компонентов системы топливных элементов. Исследования и разработки сосредоточены на выявлении и понимании механизмов деградации топливных элементов, а также на разработке материалов и стратегий для смягчения их последствий.

Технические задачи

Загрузите раздел «Топливные элементы» Многолетнего плана исследований, разработок и демонстраций Управления технологий производства водорода и топливных элементов, чтобы получить полную информацию о технических целях. Выполняется крупное обновление этого документа.

Абсорбционный чиллер

, как это работает

Абсорбционный чиллер, как это работает

В этой статье мы рассмотрим основные принципы работы абсорбционного чиллера. Абсорбционный чиллер отличается от других чиллеров отсутствием компрессора. Вместо этого он использует тепло для охлаждения. Это может показаться немного запутанным, но не волнуйтесь, к концу этого видео вы поймете, почему и как это работает.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть видео более подробно!

Если вас интересует работа чиллеров, то мы также рассказали, как работают чиллеры с воздушным охлаждением, и у нас есть еще много видео на эту тему в нашем разделе сайта, посвященном строительным услугам.

Используемые хладагенты и химикаты

Интересно отметить, что абсорбционные чиллеры не используют обычные хладагенты. Вместо этого в качестве хладагента используется вода, смешанная либо с аммиаком, либо с бромидом лития. Бромид лития более распространен, потому что он безопаснее и не токсичнее, поэтому мы рассмотрим, как работают чиллеры на основе бромистого лития.

Вы можете узнать больше о том, как работают хладагенты, и посмотреть видео на эту тему здесь. Мне нужно, чтобы вы поняли три важные концепции этого чиллера и то, почему используется вода и бромид лития.

1.  Когда мы кипятим воду, она переходит из жидкого состояния в парообразное. Вода кипит при разной температуре и под разным давлением. Если вы увеличите давление, вода закипит при гораздо более высоких температурах, а если вы уменьшите давление, вода закипит при гораздо более низких температурах.

Пример

• Мы привыкли к воде, кипящей при температуре около 100°C (212°F), поскольку атмосферное давление вокруг нас составляет около 101 кПа (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Причина этого в весе атмосферы над нами.
• Если бы мы поднялись выше в небо, скажем, на вершину горы Эверест, атмосфера стала бы тоньше, и вода закипела бы при температуре около 70°C (158°F), потому что атмосферное давление составляет около 34 кПа (4,9 фунта на кв. дюйм). Таким образом, вы можете видеть, что по мере снижения давления воду становится легче кипятить.
• Если воду поместить в вакуумную камеру, то она будет кипеть при очень низких температурах. Таким образом, в абсорбционном охладителе и испаритель, и абсорбер поддерживаются в условиях, близких к вакууму, при давлении около 0,84 кПа (0,12 фунтов на квадратный дюйм). Это позволяет воде кипеть при температуре около 4,5 ° C (40 ° F), поэтому требуется очень мало энергии.

Изменяя давление внутри абсорбционного чиллера, вода и бромид лития могут легко менять фазы между жидкостью и паром, что необходимо для обеспечения охлаждающего эффекта.

2) Второе, что нужно понять, это то, что бромид лития — это соль, только в жидкой форме. А соль притягивает влагу. Поэтому, если мы распылим бромид лития на водяной пар, они будут притягиваться друг к другу и смешиваться.

Бромид лития притягивает водяной пар

3) Третье, что нужно помнить, это то, что воду и бромид лития можно смешивать вместе, но если вы добавите тепло, они разделятся. Вода поднимется и испарится, а бромид лития опустится на дно.

Разделение воды и бромида лития путем выпаривания

Принцип работы абсорбционного чиллера

Основными компонентами абсорбционного чиллера являются конденсатор и генератор, которые составляют самую верхнюю камеру. Испаритель и абсорбер составляют самую нижнюю камеру. Также имеется теплообменник для повышения эффективности системы.

Как работает абсорбционный чиллер

Прежде всего смесь, состоящая примерно из 50% бромида лития и 40% воды, прокачивается из абсорбера через теплообменник, а затем в генератор. Эта линия называется линией слабого раствора, потому что бромид лития смешивается с водой.

Секция генератора частично заполнена, образуя резервуар для смеси бромида лития и воды.

Источник тепла (горячая вода/пар) течет по трубе внутри резервуара генератора, что приводит к разделению бромида лития и воды. Вода испарится в виде пара и поднимется в секцию конденсатора, оставив позади бромид лития.

Бромид лития накапливается и опускается на дно из-за веса молекул. Это приводит к концентрации жидкого бромида лития в основании генератора, который затем стекает вниз через теплообменник и распыляется над абсорбером, где он может смешиваться с молекулами воды.

Как работает абсорбционный чиллер Анимация

Тем временем водяной пар конденсируется в жидкость, когда он вступает в контакт с охлаждающим змеевиком в секции конденсатора. Вода из градирни проходит через герметичную трубу внутри конденсатора, чтобы отвести тепло водяного пара, которое заставляет его конденсироваться в жидкость.

Эта жидкая вода затем собирается в поддоне внутри конденсатора и течет по трубе в испаритель. Объемный расход воды регулируется через фиксированное отверстие. Испаритель находится при очень низком давлении, близком к вакууму, что приводит к вскипанию воды и падению температуры из-за быстрого падения давления. Вода снижает температуру примерно до 4°C (40°F).

Линия «охлажденной воды» проходит через испаритель, как и в типичном чиллере с воздушным или водяным охлаждением, и отводит все нежелательное тепло здания от кондиционеров, фанкойлов и т. д. Оно проходит через охлаждающий змеевик, где Затем холодная вода из конденсатора распыляется на поверхность для извлечения нежелательной тепловой энергии.

«Охлажденная вода» будет поступать в змеевик испарителя при температуре около 12°C (54°F) и когда брызги холодной воды конденсатора вступают в контакт с трубкой линии охлажденной воды, она передает свою тепловую энергию из «охлажденную воду» и в «воду конденсатора». Помните, что две воды никогда не смешиваются, они всегда разделены стенкой трубы.

По мере того, как тепло передается через стенку трубы в воду конденсатора, на внешней стороне труб вода конденсатора испаряется в пар из-за низкого давления в камере. Испаряясь, он уносит с собой нежелательную тепловую энергию. Помните, ранее мы узнали, как вода закипает при низких температурах и под низким давлением. Контур охлажденной воды уже отдал свое тепло, и к тому времени, когда она выйдет из испарителя , ее температура будет составлять около 7 °C (45 °F), и она готова к прокачиванию по зданию для сбора большего количества тепла.

Другой контур будет рециркулировать всю воду, которая не попала в трубы и не закипела. Это будет закачиваться обратно в верхнюю часть испарителя и снова распыляться, пока все не испарится в пар.

Водяной пар или пар, производимый испарителем, затем притягивается к сильному раствору бромида лития, распыляемому в абсорбере. Это почти как магнитная сила, притяжение достаточно сильное, чтобы частицы воды текли сами по себе прямо к поглотителю, чтобы быть вместе с бромистым литием. Это притяжение между частицами воды и частицами бромида лития является причиной вакуума в камере. Когда две жидкости вступают в контакт, они выделяют небольшое количество тепла, которое, а также тепло, собранное из контура охлажденной воды, необходимо отводить, поэтому водяной контур градирни также проходит через поглотитель. Вода градирни также конденсирует остаточные частицы пара обратно в жидкость. Смесь бромида лития и воды собирается на дне, готовая к повторной перекачке обратно в генератор для повторения цикла.