Автономные воздушные отопители

Г. Алексанян, канд.техн.наук

«Готовь сани летом...», – гласит народная мудрость. Конечно, в разгар летней жары очень трудно представить ощущения человека, попавшего в холодильную камеру. А ведь они знакомы каждому, кто ездил зимой в неотапливаемой машине или хотя бы пытался в холодное зимнее утро завести ее. Это пронизывающий до костей холод и сырость, запотевшие и обледеневшие стекла кабины, необходимость частых остановок из-за заглохшего двигателя или для очистки стекол – перспектива простудиться и уж наверняка потрепать себе нервы. Да и груз порой не менее чувствителен, чем люди.

Насадка горелки с трубой cгорания

В современных технических средствах передвижения особое внимание должно уделяться состоянию рабочего места водителя. Прежде всего оно должно удовлетворять требованиям безопасности и комфортабельности: быть теплым в холод и прохладным в жару. Эти условия и призваны обеспечивать климатическое оборудование: отопители и кондиционеры.

Традиционная схема отопления кабины основана на использовании тепла работающего двигателя. Однако на практике этот способ себя оправдывает только для легковых автомашин, двигатель которых греется сравнительно быстро и расходует топлива не так уж много. Недостатком метода применительно к грузовикам и другой тяжелой технике является постоянный перерасход топлива для обогрева кабины, удушливые клубы выхлопных газов, рев непрогретого мотора и его быстрый износ из-за холодных запусков. Чтобы завести машину, иногда приходится предварительно подогревать двигатель внешними источниками тепла. В результате всего этого возникают частые простои и ремонты. Это – трата драгоценного времени и материальных средств.

Теплообменник

Возникает вопрос: как выйти из ситуации? Как подогреть кабину, не используя при этом работающий двигатель грузовика? Ответ однозначен: автономный отопитель. Само название подсказывает, что работа устройства не зависит от двигателя. Более того, в некоторых случаях работа самого двигателя зависит от отопителя.

В качестве примера рассмотрим принцип работы и функциональные возможности воздушных отопителей немецкой фирмы «Вебасто». Работают отопители так: с помощью электрического топливного дозирующего насоса топливо поступает в камеру сгорания. Дозирующий насос представляет собой комбинированную подающую, дозирующую и запорную систему. Для надежного обеспечения отопителя топливом из бака грузовика насос устанавливается в прохладном месте. Топливопроводы также устанавливаются подальше от частей автомобиля, излучающих тепло.

Для очистки топлива перед насосом устанавливается фильтр.

Нагнетатель воздуха подает необходимый для сгорания воздух от входного отверстия в насадку горелки. Кроме того, он обеспечивает подачу отапливающего воздуха в салон.

Блок управления (в) и датчики: детектор пламени (а) и ограничитель нагрева (б)

Забор воздуха для горения должен производиться снаружи из наиболее холодного места. Отверстие для всасывания воздуха в обязательном порядке должно быть обращено против движения автомобиля. Его располагают так, чтобы закупоривание в результате скопления грязи было исключено.

В камере сгорания расположены насадка горелки с трубой сгорания.

В насадке горелки топливо распределяется по трубе сгорания через сечение горелки. В трубе происходит сгорание топливовоздушной смеси.

Пуск отопителя осуществляется с помощью свечи накаливания. Она выполнена в виде электрического резистора и расположена в насадке горелки со стороны, противоположной месту образования пламени. В теплообменнике происходит отдача тепла, полученного в результате сгорания потока воздуха, подаваемого нагнетателем. Нагретый воздух поступает в кабину. В свою очередь воздух из кабины проходит через теплообменник отопителя и нагретым возвращается нагнетателем обратно, пока не будет достигнута желаемая температура.

Детектор пламени дает сигналы на блок управления, в котором они обрабатываются. Он представляет собой низкоомный резистор с положительным температурным коэффициентом, который меняет свое сопротивление в зависимости от степени нагрева. С помощью детектора пламени контролируется состояние факела и режим его горения в течение всего периода эксплуатации отопителя.

Нагнетатель воздуха для горения и отапливающего воздуха

Ограничитель нагрева тоже является терморезистором, электрические сигналы от которого поступают в блок управления. Он предохраняет отопитель от перегрева. Система защиты, срабатывая при температуре свыше 1500°С, размыкает электрическую цепь дозирующего насоса и отключает отопитель, переводя его на режим продувки. После охлаждения электрическая цепь снова замыкается и отопитель продолжает работу.

Система выброса отработавших газов предназначена для выделения продуктов горения наружу. Она состоит из глушителя и отводной трубы отработавших газов. Содержание СО2 в отработавших газах регулируется с помощью потенциометра, расположенного на управляющей плате. Потенциометр отрегулирован и установлен в необходимое положение заводом-изготовителем.

Центральным узлом и «мозгом» отопителя является блок управления.

Электрические сигналы от датчиков, установленных на узлах отопителя, поступают на блок управления. Система управления обеспечивает работу на всех режимах. Если блок управления снабжен системой диагностики, то при возникновении неисправности ее код появляется на дисплее многофункционального или стандартного таймера.

Дозирующий насос для бензиновых и дизельных отопителей

Следует отметить, что благодаря своей универсальности воздушные отопители можно использовать на кранах, экскаваторах, бульдозерах, тракторах, а также в передвижных жилых помещениях. Они пригодны для микроавтобусов, машин скорой помощи и реанимации.

Тепловая мощность отопителя ХЛ–24 (ХЛ–32) – 1,2 – 2,4 кВт, диапазон рабочего напряжения 10 – 15 В, масса 6,5 кг, расход топлива 0,12 – 0,24 кг/ч, допустимая температура среды при эксплуатации от – 400°С до + 400°С, температура в кабине – до 400°С. Различные модификации этих отопителей весьма подходят для работы в суровых условиях севера.

Следует отметить, что отопители – приборы круглогодичного применения. Летом они успешно могут заменять автомобильные кондиционеры, работая, как вентилятор. В этом режиме прибор продувает воздух через кабину или салон даже до начала поездки, ликвидируя при этом «тепловую пробку». Надежность и водостойкость узлов отопителя позволяет летом забирать воздух как из кабины, так и извне даже при высокой влажности. Отметим, что отопитель работает практически без шума.

Отопитель Air Top 2000

Существует модификация отопителей с дистанционным управлением с растояния до 600 м. Каждый прибор с дистанционным управлением индивидуально кодируется, что исключает включение с пульта чужого отопителя. Можно также сочетать программирование таймером и дистанционное управление.

Таймер прибора устанавливается в кабине водителя. С его помощью можно предварительно запрограммировать время начала отопления. Таймер регулирует температуру, имеет функцию будильника, может показывать текущее время и день недели.

В рамках одной статьи невозможно рассказать о всех функциональных возможностях и достоинствах воздушных отопителей. Поэтому, в наших дальнейших публикациях более подробно познакомим наших читателей с алгоритмами работы, методами устранения возможных неисправностей и другими важными вопросами, касающимися эксплуатации отопителей.



Г. Алексанян, канд.техн.наук Основные Средства 08'1998 27 октября 2005

Комментарии (0)