Система вентиляции и отопления
Главная » Отопление » Система вентиляции и отопления
Каким стандартам или СП (санитарным правилам) должно подчиняться проектирование отопления и вентиляции жилого здания? Должны ли системы работать раздельно или их можно каким-то образом совместить? Давайте попробуем выяснить.
План инженерных коммуникаций составляется, как правило, еще до начала строительства.
Вентиляция
Цели
Они, в общем-то, просты и понятны: вентиляционная система должна удалять из жилых помещений отработанный воздух.
Со временем в результате жизнедеятельности живущих в доме людей, приготовления пищи, пользования ванными и туалетами состав воздуха в здании меняется:
- Растет влажность;
- Увеличивается концентрация пыли;
- Накапливаются неприятные запахи;
- Снижается количество кислорода.
Между прочим: если запахи и пыль просто делают жизнь в доме или квартире некомфортными, то избыточная влажность — это вода, выпадающая в виде конденсата на наиболее холодных поверхностях стен и потолков. Одна из причин так называемого промерзания стен — именно большое количества водяных паров в атмосфере.
Функция системы вентиляции — заменить загрязненный воздух свежим. Она может быть вытяжной (что мы и наблюдаем в большинстве городских квартир) или приточно-вытяжной.
Во втором случае проектирование вентиляции и отопления часто выполняется с учетом возможности рекуперации тепла: отработанный воздух проходит рядом с приточным каналом, отдавая ему часть тепла.
Простейший рекуператор способен заметно уменьшить потери тепла через вентиляцию.
Стандарты
Они заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91.
- Для жилых помещений (спален, гостиных, детских комнат и столовых) кратность воздухообмена должна быть не меньше 0,35/час. То есть, попросту говоря, весь объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. При этом на одного постоянно присутствующего в помещении человека должно приходиться не менее 30 м3 свежего воздуха в час.
- Для кухонь в рабочие чертежи проектировщиков закладывается норма 60 м3/час для электроплит и 90 м3/час для 4-конфорочной газовой плиты. При этом должна быть предусмотрена возможность периодического проветривания с воздухообменом не менее 180 м3/час.
Полезно: обычно это требование выполняется присутствием форточки или режима фрамуги у металлопластикового окна. Но можно использовать и вытяжку.
- Ванные комнаты и туалеты — 25 м3/час на каждое помещение. Для совмещенного санузла проектирование систем отопления и вентиляции исходит из нормы в 50 м3/час с возможностью периодического увеличения потока воздуха до 90 и 120 м3/час для раздельного и совмещенного санузла соответственно.
Естественный вопрос: как это реализовать и зачем в этих помещениях периодическое проветривание? Ответ прост: при посещение душа или туалета достаточно включить вытяжной вентилятор, который удалит из помещений избыточную влагу и запахи.
Их концентрация, сами понимаете, меняется в зависимости от того, в каком режиме используются ванная комната и санузел. Как правило, включение вентилятора делается совмещенным с освещением.
Простейшее решение — подключить вентилятор параллельно лампочке в санузле.
Отопление
Цели
Капитан Очевидность рад подсказать: отопление нужно для поддержания комфортной температуры в холодное время года.
Какой именно температуры — можно узнать из межгосударственного стандарта ГОСТ 30494-96:
- Для жилых комнат нормой считается +20С.
- Для угловых жилых комнат нормальная температура несколько выше: +22. Более высокая температура поможет избежать промерзания холодных внешних стен.
- Норма для кухни — +18, что вполне объяснимо: в помещении много источников тепла — от холодильника до духовки.
- Отдельная ванная комната или совмещенный санузел должны быть прогреты до +25.
- Норма для туалета — +18С.
Обратите внимание: приведены действующие нормы для многоквартирных домов. Понятно, что вентиляция и отопление частного дома могут рассчитываться, исходя из индивидуальных пожеланий. Однако лучше ориентироваться на те же значения.
Средства
Чтобы обеспечить рекомендованную температуру, нам потребуется подвести в каждое помещение некое количество тепла.
Оно должно компенсировать все утечки:
- Через внешние стены;
- Через систему вентиляции;
- В частном доме и на крайних этажах многоквартирных домов — через перекрытия и крышу.
Способы расчета тепловой мощности, на которые опираются проектировщики системы отопления и системы вентиляции, дают несколько усредненные значения: точно рассчитать утечки тепла через стены коттеджа или многоквартирного дома проблематично (Узнайте о том, как рассчитать отопление). К тому же они динамически меняются в зависимости от уличной температуры, ветра и влажности.
Однако уже давно выработана методика, на которую вполне можно опираться при самостоятельном проектировании.
Инструкция по расчету своими руками потребности в тепле довольно проста:
Потребность дома или квартиры в тепле зависит от климатической зоны.
К примеру, расположенная в старом доме на Невском проспекте в Санкт-Петербурге угловая комната размером 6х4,5 метра с потолками высотой 3,5 метра и двумя окнами потребует (6*4,5*3,5*40+2*100)*1,3*1,3=6726,2 ватта тепла.
Понятно, что речь идет о максимальной потребности в пик холодов. Чтобы в более теплые дни регулировать температуру, не распахивая форточки — достаточно вентиль для радиатора отопления заменить дросселем или, что удобнее, термостатической головкой. После калибровки необходимая температура воздуха будет поддерживаться автоматически.
Комбинированные воздушно-отопительные системы
Традиционно для обогрева и обновления воздуха используются два разных контура, которые не пересекаются между собой. А может ли система вентиляции и отопления быть одним целым?
Несомненно. И промышленность готова предложить ряд готовых решений.
Компактные решения
Открывает галерею предложений изделие отечественной военной промышленности — отопительно-вентиляционные установки типа ОВ65 и ОВ95. Они обладают теплопроизводительностью соответственно 6500 и 9500 ватт. Источником тепла служит сгорание дизельного топлива; его расход — 1,2 литра в час для младшей модели и 1,6 для старшей.
Кроме дизтоплива, установки используют электричество, причем собственным генератором не оснащены: изначально они были разработаны для установки на автомобили, в грузопассажирских кузовах и фургонах. Ток приводит в действие вентилятор, обеспечивающий нагнетание нагретого воздуха.
Эти установки и их многочисленные аналоги используются в гаражах, небольших мастерских и промышленных объектах малой площади в качестве отопительно-вентиляционной системы периодической работы. Однако для того, чтобы отапливать и вентилировать жилой дом, они слишком неэкономичны.
На фото — отопительно-вентиляционная установка ОВ65.
Котлы воздушного отопления
Котлы воздушного отопления и отопительные печи в сочетании с системами воздуховодов — более популярное решение.
Как оно работает?
- Сгорание топлива используется для нагрева не теплоносителя, а воздуха, продуваемого через теплообменник.
- Горячий воздух системой воздуховодов разводится по дому. Для того, чтобы уменьшить нецелевые потери тепла, система отопления и вентиляции прокладывается теплоизолированными рукавами; они укладываются под чистовой пол между лагами, прячутся в стены или монтируются над подвесным потолком.
- Вытесняемый из помещения холодный воздух удаляется на улицу полностью или частично. Некоторая часть объема может быть использована для повторного нагрева.
Полезно: казалось бы, логично подавать теплый воздух через расположенные максимально близко к полу решетки. В этом случае воздух равномерно прогреется за счет конвекции.
Не тут-то было: куда чаще система вентиляции подает нагретый котлом воздух сверху; холодные воздушные массы вытесняются им в расположенные внизу комнаты вытяжные решетки.
Любопытное решение: адаптация под совмещенное с вентиляцией воздушное отопление печи-булерьяна.
Канальные кондиционеры и тепловые насосы
За рубежом и, последнее время, в России для поддержания постоянного и комфортного климата в коттеджах часто используются комбинированные системы климат-контроля, включающие:
- Канальный кондиционер, в зависимости от погоды способный нагревать, охлаждать и осушать воздух (см.также статью Отопление кондиционером – виды оборудования).
- Пылевой фильтр.
- Ультрафиолетовый фильтр для обеззараживания воздуха.
- Систему приточно-вытяжной вентиляции.
В качестве источника тепловой энергии используется электричество.
Чем хороша такая схема работы?
- Удобством. Единый блок управления системой отопления и вентиляции позволяет контролировать ВСЕ параметры из одной точки. Сравните с традиционной схемой, когда вытяжной вентилятор находится где-нибудь на чердаке, кондиционеры размещены в комнатах, а отопительный котел перемещен в подвал.
- Экономичностью. Как минимум на фоне традиционного электроотопления, дизельных, пеллетных котлов и баллонного газа. Инверторная схема управления компрессором позволяет перекачивать в помещение 3,5-4,5 киловатта тепла на каждый киловатт электрической мощности.
- Возможностью сохранить эстетику жилых помещений. На виду останутся лишь вентиляционные решетки: воздушное отопление подразумевает отсутствие радиаторов и разводки.
Видимая часть системы воздушного отопления.
Есть, разумеется, и оборотные стороны.
Решение для российских широт, разумеется, есть. Его стоимость заметно превышает расценки на канальные кондиционеры; монтаж тоже обойдется дороже. Это геотермальный тепловой насос.
Идея, в общем-то, проста: если воздух зимой остывает до крайне низких температур, то грунт ниже глубины промерзания постоянно прогрет до 8-12С. Стоит погрузить в него теплообменник достаточной площади — и мы обладаем практически неограниченным запасом тепловой энергии, которую остается лишь перекачать в дом.
Не будем заострять внимание на технических подробностях: о геотермальных тепловых насосах написано более чем достаточно. Упомянем лишь общую стоимость проекта с воздушным отоплением: для средней полосы России и дома площадью 250 м2 она составит около 15 тысяч евро.
Поставщики одного из комплексных решений этого типа попытались наглядно показать его преимущества.
Безопасность
При проектировании нужно учитывать противопожарные требования к системам отопления и вентиляции.
Они полностью изложены в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91, но к жилым помещениям применима лишь небольшая их часть:
- При использовании воздуховода из горючих материалов его следует прокладывать в шахте или негорючей гильзе.
- Уровень горючести в любом случае должен быть не ниже группы Г1 (слабогорючие, с температурой продуктов сгорания не выше 135С).
- Допускается использование вентиляторов и их кожухов из горючего материала.
Безопаснее всего, разумеется, использовать воздуховоды из оцинковки. Именно они применяются в производственных помещениях.
В целях безопасности рекомендуется ограничивать температуру подаваемого в жилое помещение воздуха 60-ю градусами.
Заключение
Из видео в конце статьи вы сможете извлечь дополнительную информацию о системах воздушного отопления, совмещенных с вентиляцией. Надеемся, что материал окажется полезным.
Теплых зим!
загрузка…
Как работает система отопления и вентиляции автомобиля
Современные автомобили сконструированы таким образом, что постоянный поток свежего воздуха обдувает салон, поддерживая нужную температуру даже с закрытыми окнами. Поступающий снаружи воздух может нагреваться двигателем, чтобы окна не запотевали.
Стандартная система отопления
Вентиляционная система современных автомобилей обеспечивает постоянный приток свежего воздуха и нагревает его при необходимости.
Поток воздуха
Воздух входит в большое отверстие, расположенное в передней части автомобиля. При движении в этой области создается давление, вталкивающее воздух в воздуховод. Затем воздух попадает в отопитель, который при необходимости нагревает его. Решетка для приема воздуха может располагаться в верхней части капота.
Воздух попадает в салон через отверстия, расположенные на приборной панели и в нижней части кузова. Вентиляторы можно повернуть так, чтобы они направляли потоки воздуха на водителя и пассажира, занимающего переднее сиденье.
В некоторых автомобилях предусмотрены вентиляторы, направляющие воздух на пассажиров, занимающих заднее сиденье.
Обратите внимание
Воздушный поток из отверстий в планке, расположенной в нижней части лобового стекла, препятствует его запотеванию. В более поздних моделях такая функция предусмотрена и для боковых стекол.
Во многих современных автомобилях воздуховоды снабжены клапанами, которые открываются и закрываются по необходимости.
В задней части корпуса предусмотрены выходные отверстия. При движении давление на них снижено, и воздух беспрепятственно выходит наружу.
Отопитель (печка)
В автомобилях с водяной системой охлаждения в корпус отопителя монтируется пучок труб. Получившийся небольшой радиатор принимает от двигателя горячую воду.
Захваченный воздух согревается при прохождении сквозь пучок труб с горячей водой.
В вентиляционной системе также присутствуют электровентиляторы, которые обеспечивают перемещение потоков воздуха, когда автомобиль стоит на месте или движется недостаточно быстро.
Электровентиляторы могут работать в разных режимах в соответствии с потребностями водителя и пассажиров.
Способы терморегуляции
Система отопления с водяными клапанами
В отопителе с водяными клапанами воздух проходит сквозь пучок труб. Температура в пучке определяется количество проходящей сквозь него горячей воды.
Система отопления на основе смешивания воздуха
В системе на основе смешивания воздуха трубы нагреваются до определенной температуры, и теплый воздух смешивается с холодным за счет движения створки.
Температура, до которой нагревается воздух, определяется водяными клапанами или системой смешивания. Водяные клапаны часто встречаются в старых моделях.
Датчик температуры, расположенный на приборной доске, посылает сигнал крану, который регулирует количество горячей воды, подаваемой в трубы. Эта система медленно реагирует на изменения, поэтому установить точную температуру практически невозможно.
Трубы системы с воздушным отоплением нагреваются постоянно. Датчик температуры изменяет положение створки, которая смешивает уже нагретый воздух с холодным воздухом, захваченным извне.
Зачастую такая система может подавать холодный воздух на вентилятор для обдува лобового стекла, даже если все остальные вентиляторы работают с теплым воздухом.
Створки, контролирующие подачу воздуха в отопитель, можно запустить вручную, переключив рычаг, который находится на приборной панели и соединен со створками тросами.
В дорогих автомобилях можно увидеть электронные элементы управления, которые получают информацию от датчиков, установленных рядом с входными отверстиями.
Автомобили с воздушным охлаждением
В автомобилях с воздушной системой охлаждения двигателя воздух во внутреннем отопителе может согреваться при движении по охлаждающим ребрам рядом с горячим выпускным коллектором.
Благодаря системе смешивания с термочувствительными клапанами воздух доводится до нужной температуры и поддерживает комфортную атмосферу в салоне.
При необходимости воздух дополнительно подогревается с помощью устройства теплообмена, которое получает тепло при сжигании топлива.
Важно
В отличие от водяных систем, в воздушных системах теплообменник позволяет отопителю работать от двигателя. В остальном же способы распределения тепла идентичны.
Воздушное отопление теплым, воздухом по трубам, фото
Совмещение воздушного отопления и вентиляционной системы
Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.
Воздушное отопление частного дома
Для чего нужна вентиляция
Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений.
Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода.
А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.
Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной.
В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла.
Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.
Стандарты
Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час.
Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час.
Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.
Нормы воздухообмена согласно СНиП 2.04.05-91
Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.
Воздушное отопление
Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
Так, для жилых помещений норма — +20 градусов, для угловых жилых комнат — +22 градуса. Для кухонного помещения — +18 градусов, ванная комната — +25 градусов, а туалет — +18 градусов.
Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.
Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.
Составные части воздушного отопления
Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.
2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.
Комбинированная воздушно-отопительная система
Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.
Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.
Комбинированная воздушно-отопительная система
Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.
Котлы воздушного отопления
Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник.
Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому.
Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.
Котлы воздушного отопления
Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.
Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.
Тепловые насосы и канальные кондиционеры
Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:
- Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
- Пылевой фильтр.
- Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
- Система приточно-вытяжной вентиляции.
В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно.
Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки.
Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.
Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.
Выходное отверстия для теплого воздуха воздушной системы отопления
Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.
Совет
Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 — -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.
Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.
Вопросы безопасности
Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.
Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.
Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.
Система отопления и вентиляции салонов (СОВС)
Назначение системы
Системы обогрева и вентиляции салона (СОВС) предназначены для принудительной подачи очищенного наружного воздуха в салон вагона в режиме «Вентиляция» и очищенного и подогретого наружного воздуха в режиме «Отопление».
Максимальная температура воздуха на выходе воздуховодов в режиме «Отопление» – плюс 35 0С.
В состав СОВС входят следующие составные части:
– блок управления вентиляцией и отоплением (БУВО) – 1шт.;
– блок контакторов отопления (БКО) – 1 шт.;
– фильтры – 4 шт.;
– тепловентиляторы – 4 шт.;
– тепловентиляторы – 4 шт.;
– комплект воздуховодов – 1 комплект;
– комплект установочный – 1 комплект;
– соединители -16 шт.;
– комплект датчиков температуры – 1 комплект;
– комплект заслонок – 1 комплект.
Блоки БУВО и БКО установлены под вагоном и крепятся к раме.
Тепловентиляторы, воздуховоды, фильтры и другие элементы системы размещены в салонах кузовных секций.
Блок БУВО представляет собой металлический корпус (ящик), внутри которого размещены:
вводные клеммы и автоматы;
автоматы включения вентиляторов;
блок контроля и управления (БКУ);
модуль пожаротушения.
В БКУ устанавливаются следующие блоки:
– контроллер;
– блоки связи с вагоном;
– блок контроля нагревателей;
– блок управления нагревателями;
– блок управления вентиляторами;
– блок управления заслонками;
– блок питания 12В;
– блок питания 24В;
Блок БУВО обеспечивает:
– управление включением/отключением, а также режимом работы вентиляторов;
– контроль вращения вентиляторов;
– управление контакторами и ключами питания вентиляторов;
– управление заслонками в зависимости от режима работы системы;
– передачу в блок управления вагоном (БУВ-Н) информации о температуре в салоне и состоянии оборудования;
– контроль состояния тепловентиляторов;
– контроль состояния контакторов включения цепей питания нагревателей;
– регулирование температуры в пассажирском салоне.
Принцип работы БУВО состоит в приеме сигналов от внешних устройств (от термореле перегрева корпуса тепловентилятора, датчика частоты вращения вентилятора, термодатчика контроля температуры воздуха на выходе тепловентилятора, включение режима вентиляции или отопления с пульта управления, датчиков управления заслонками, срабатывания защиты нагревателя, состояния контактора и др) и генерировании сигналов управления внешние устройства.
Напряжение питания 80В поступает через автоматические выключатели на соответствующие преобразователи DC/AC тепловентиляторов.
Преобразователи DC/AC преобразуют напряжение 80В постоянного тока в однофазное напряжение 110В переменного тока для питания вентиляторов и электроприводов заслонок.
Блок БКО состоит из сварного корпуса с передней и задней крышками. Внутри корпуса БКО смонтировано следующее оборудование:
– блок клеммных соединителей;
– блок предохранителей;
– блок датчиков тока;
– блок силовых модулей;
– блок драйверов;
– контакторы типа МК1-20М УХЛ3А;
– огнетушитель типа ОСП.
Корпус закрывается передней и задней крышками.
Работа блока БКО состоит в организации питания СОВС в соответствии с управляющими сигналами, поступающими от БУВО при работе СОВС в режиме «Отопление» и коммутации силовых цепей питания с подачей напряжения питания постоянного тока 750В на нагревательные элементы каждого тепловентилятора.
Обратите внимание
При этом +750В поступает на нагреватели тепловентиляторов через предохранители ПП-29 (750В, 10А), силовые контакты контакторов МК1-20М, обмотки 1-2 датчиков тока LA55-Р/SР21.
Минус 750В (ОВ) напряжения питания поступает на нагреватели через транзисторные модули и обмотки 3-4 датчиков тока LA55-Р/SР21.
Предохранители ПП-29 осуществляют защиту от токов короткого замыкания в силовых цепях питания нагревателей тепловентиляторов.
Датчики тока LA55-Р/SР21 осуществляют подачу сигналов на аварийное отключение напряжения питания контакторов и нагревателей тепловентиляторов в случае замыкания на корпус и пробоя изоляции нагревателей.
Тепловентилятор представляет собой устройство, состоящее из:
– вентилятора;
– нагревателя;
– блока питания ЭКО-БПС-250-70/110-220В;
– профилей и амортизаторов подвески.
Вентилятор собран на основе центробежного вентилятора К250L. Потребляемая мощность – 180 Вт. Частота вращения – 2400 об/мин.
Нагреватель состоит из корпуса и шести ТЭНов на напряжение 300В, мощностью 1,3кВт каждый, включенные параллельно в две группы. Внутри каждой группы ТЭНы соединены последовательно.
Тепловентиляторы устанавливаются на вагоне на продольных профилях и амортизаторах.
Температура воздуха контролируется датчиком температуры типа ИЦФР405213001. Для защиты от перегрева применены тепловые выключатели ТРМ11-11/95-04.
Функционирование системы
Для СОВС определены следующие состояния (режимы работы):
– состояние СОВС «Работа»;
– состояние СОВС «Стоп»;
– состояние СОВС «Выключено».
Данные состояния СОВС формируются в результате перевода переключателя СОВС в кабине машиниста в соответствующие положения – «Работа», «Стоп», «Выключено».
Важно
В состоянии “Выключено” питающее напряжение 80В присутствует на входах БУВО, контроллер и блоки управления БУВО обесточены. Система находится в постоянной готовности к включению.
В состоянии “Работа” питающее напряжение 80В подается на все устройства СОВС. В данном состоянии СОВС обеспечивает следующие режимы работы:
– режим «Вентиляция». При нахождении в данном режиме реализуется подача очищенного наружного воздуха в потолочную зону салона, защита вентиляторов от перегрузок, контроль состояния системы;
– режим «Отопление». При нахождении в данном режиме реализуется подача очищенного и подогретого наружного воздуха в напольную зону салона, регулирование температуры воздуха в пассажирском салоне, защита вентиляторов от перегрузок, защита нагревательных элементов от токов короткого замыкания, перегрузок и перегрева, контроль состояния системы;
– режим питания «АКБ» При нахождении в данном режиме обеспечивается снижение тока нагрузки в цепи питания “80В” (для предотвращения разряда аккумуляторных батарей вагона) за счет отключения всех контакторов включения нагревательных элементов тепловентиляторов, а также 50% работа вентиляторов. Включение указанных устройств блокируется на все время нахождения СОВС в режиме «АКБ»
Переход из режима “Вентиляция” в режим «Отопление» и обратно производится автоматически в зависимости от средней температуры воздуха в пассажирском салоне.
https://www.youtube.com/watch?v=3ch3Fh8Xx38
Переход в режим «АКБ» производится автоматически при снижении напряжения питания до значения менее 69В.
В состоянии «Стоп» питающее напряжение 80В подается на контроллер и блоки управления БУВО. при этом все исполнительные устройства системы находятся в состоянии “Выключено”. В данном состоянии доступен просмотр информации об отказах. Функционирование системы о возможных состояниях (режимах) показано в виде блок-схемы.
Система отопления, кондиционирования и вентиляции салона автомобиля KIA Rio
Система отопления, кондиционирования и вентиляции автомобиля KIA Rio представляет, собой единый комплекс, обеспечивающий максимально комфортные условия в салоне автомобиля независимо от погодных условий и режима движения.
Система включает в себя отопитель (повышает температуру воздуха при любых режимах работы системы), кондиционер (снижает температуру и влажность воздуха), воздухонагнетатель (вентилятор) и воздуховоды с фильтром (обеспечивают воздухообмен в салоне, очищают воздух от пыли), а также блок управления (управляет всеми элементами системы для получения заданных параметров комфорта).
На автомобиле KIARio установлен отопитель салона жидкостного типа.
Радиатор отопителя объединен с системой охлаждения двигателя двумя шлангами, проходящими в моторном отсеке. Радиатор помещен в пластмассовый кожух климатического блока, установленный под центральной частью панели приборов.
Рис.1.
Принципиальная схема движения воздушных потоков в системе вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха: 1- дефлекторы обдува ветрового стекла; 2- заслонки распределения воздушных потоков к дефлекторам ветрового стекла и дефлекторам панели приборов; 3- дефлекторы панели приборов; 4- воздуховоды обогрева зоны ног водителя и пассажиров; 5- заслонка распределения воздушных потоков к дефлекторам панели приборов и воздуховодам обогрева зоны ног водителя и пассажиров; 6- радиатор отопителя; 7- фильтр поступающего в салон воздуха; 8- заслонка системы рециркуляции воздуха; 9- короб воздухопритока; 10- воздухозаборник в салоне автомобиля; 11- вентилятор; 12- электродвигатель вентилятора; 13- испаритель кондиционера; 14- дренажное отверстие для слива конденсата; 15- заслонка регулятора температуры; 16- корпус блока системы отопления и кондиционирования.
Основные узлы отопителя (рис.1):
– теплообменник (радиатор) 6 отопителя, предназначенный для нагревания поступающего в салон воздуха теплом охлаждающей двигатель жидкости;
– электровентилятор воздухонагнетателя 11. Электродвигатель 12 вентилятора с возбуждением от постоянных магнитов, обеспечивающий регулируемую подачу наружного воздуха к заслонкам отопителя и кондиционера;
– заслонка 15 регулятора температуры воздуха, поступающего из отопителя в салон. От изменения ее положения зависит количество воздуха, проходящего через теплообменник отопителя, и наружного воздуха, проходящего в обход теплообменника;
– заслонки 2 распределения воздуха, поступающего из отопителя по воздуховодам в салон или для обдува ветрового стекла.
Особенности устройства системы кондиционирования:
На автомобилях KIARio установлена система кондиционирования компрессорного типа. Узлы отопителя и теплообменник испарителя кондиционера скомпонованы в одном блоке. Органы управления системой кондиционирования воздуха расположены на панели, общей с органами управления отопителем.
Рис.2.
Принципиальная схема движения хладагента в системе кондиционирования воздуха: 1- комбинированный датчик давления; 2- участок трубопровода высокого давления; 3- ресивер-осушитель; 4- сервисный клапан линии высокого давления; 5- конденсор (радиатор кондиционера); 6- вентилятор конденсора и радиатора системы охлаждения; 7- компрессор кондиционера; 8- участок трубопровода низкого давления; 9- сервисный клапан линии низкого давления; 10- вентилятор отопителя; 11- испаритель; 12- терморегулирующий клапан.
Компрессор поршневого типа установлен на блоке цилиндров двигателя и приводится во вращение поликлиновым ремнем.
Рис.3.
Компрессор кондиционера: 1- прижимной диск; 2- шкив привода; 3- передняя крышка корпуса; 4- колодка электрического разъема катушки электромагнита; 5- фланец крепления трубопровода низкого давления; 6- крышка блока клапанов; 7- фланец крепления трубопровода высокого давления; 8- проушина крепления; 9- корпус насосной части; 10- заглушка наливного отверстия; 11- демпфер прижимного диска.
Компрессор (рис.3) обеспечивает циркуляцию хладагента в системе. Вал компрессора установлен в алюминиевой передней крышке корпуса на подшипниках и уплотнен со стороны шкива привода сальником.
Шкив привода компрессора установлен на двухрядном шариковом подшипнике и при работающем двигателе постоянно вращается. При включении кондиционера крутящий момент передается от шкива к валу компрессора через фрикционную муфту с электромагнитным приводом.
ПРИМЕЧАНИЯ:
Если система исправна, во время включения кондиционера раздается щелчок – это прижимной диск муфты под действием электромагнита входит в зацепление со шкивом привода, и начинает вращаться ротор компрессора.
Но в процессе эксплуатации кондиционера могут возникнуть следующие неисправности компрессора.
1. Если при выключенном кондиционере муфта во время вращения издает посторонние звуки, греется или появляется запах гари, то, вероятно, начал разрушаться ее подшипник. В этом случае необходимо заменить подшипник (см. «Замена подшипника шкива привода»). В некоторых запущенных случаях может потребоваться замена муфты компрессора в сборе или составляющих ее частей.
2. Если после включения кондиционера щелчка не слышно, то возможны следующие неполадки:
– произошла утечка хладагента, и система управления блокирует включение компрессора;
– вышел из строя датчик давления в системе;
– неисправности в электрических цепях системы управления;
– сгорела обмоткакатушки электромагнита муфты;
– блок управления двигателем по какой-либо причине (высокая температура охлаждающей жидкости двигателя, высокие обороты двигателя) заблокировал включение компрессора.
3. Если муфта вращается легко и свободно, но при включении кондиционера отчетливо слышны посторонние шумы или даже глохнет двигатель, то, скорее всего, заклинило компрессор. Внутренняя насосная часть компрессора ремонту не подлежит. В этом случае компрессор придется заменить.
4. И последний, самый неприятный вариант. Щелчок раздается, муфта легко вращает вал компрессора, а охлаждение воздуха в салоне не происходит. В этом случае компрессор работает вхолостую, ничего не перекачивая. Определить эту неисправность может только опытный специалист при наличии специального контрольно-диагностического оборудования.
Совет
На задней крышке компрессора установлен клапан сброса аварийного давления.
В случае роста давления в системе при отказе датчика давления или иных нештатных ситуациях, при превышении установленного максимума давления мембрана клапана разрушается, и часть хладагента выбрасывается на улицу.
Как правило, после этого аварийный клапан не обладает достаточной герметичностью. Поэтому после устранения причин, вызвавших рост давления и сброс хладагента, клапан подлежит обязательной замене.
Рис.4. Конденсор кондиционера: 1- ресивер; 2,4- бачки конденсора; 3- соты; 5- фланцы крепления трубопроводов; 6,7- нижние держатели крепления.
Конденсор (радиатор кондиционера) (рис.4.) многопоточного типа расположен перед радиатором системы охлаждения двигателя. Он прикреплен с помощью кронштейнов к рамке радиатора.
Соты конденсора изготовлены из плоских тонкостенных алюминиевых трубок с внутренними продольными перегородками для жесткости и наружным оребрением для улучшения теплообмена. Бачки алюминиевые, с фланцами для подсоединения трубопроводов и ресивера.
По высоте бачки разделены на секции, поэтому, проходя через конденсор, поток хладагента несколько раз меняет направление. В конденсоре происходит конденсация паров сжатого компрессором хладагента и отвод выделяющегося при этом тепла в окружающий воздух.
При включении кондиционера блок управления двигателем включает цепь питания электрического вентилятора радиатора охлаждения двигателя, что улучшает теплообмен в конденсоре и снижает давление в системе кондиционера.
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ:
Не реже одного раза в год, лучше перед началом летней эксплуатации, промывайте оребрение А сот конденсора от налипшей грязи, пыли и противогололедных реагентов Б. Это улучшит теплообмен, снизит давление в системе и увеличит срок службы элементов системы.
Не применяйте для мойки конденсора моющие установки со струей воды под высоким давлением. Это может привести к повреждению В тонкостенных пластин оребрения.
Обратите внимание
Даже при регулярной мойке необходимость замены конденсора возникает гораздо чаще, чем хотелось бы. Дело в том, что он первым принимает на себя поток противогололедных реагентов, грязи и камешков с дороги. А стенки трубок у него тоненькие… В большинстве случаев конденсор повреждается коррозией на третий-четвертый год эксплуатации.
Если в результате коррозии нарушится герметичность конденсора, то ремонтировать его себе дороже. Даже если мастеру аргоновой сварки удастся залатать дыру, то вскоре возможно появление течи в другом месте. Кстати, давление в системе в жаркие дни может доходить до 25-28 бар.
Кроме того, следует учитывать сложную структуру трубки конденсора: вдоль она разделена перегородками на каналы, поэтому велика вероятность, что после сварки часть каналов будет перекрыта. Соответственно упадет рассеиваемая мощность и ухудшится работа кондиционера, особенно в пробках и в жаркую погоду.
Испаритель расположен в блоке системы отопления и кондиционирования воздуха в салоне. Испаритель изготовлен из алюминиевых трубок с наружным оребрением для улучшения теплообмена.
Проходя по трубкам испарителя, кипящий хладагент активно поглощает тепло из воздуха, обдувающего наружную оребренную поверхность трубок. Воздух охлаждается и вентилятором подается в салон автомобиля.
ПРИМЕЧАНИЕ:
При охлаждении проходящего через испаритель воздуха содержащиеся в нем водяные пары конденсируются.
Конденсат через дренажную трубку, расположенную на нижней части правой стороны моторного щита, сливается под днище автомобиля. При высокой влажности окружающего воздуха под автомобилем может образоваться лужа воды, что является косвенным признаком исправности системы кондиционирования.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
В процессе эксплуатации автомобиля на влажной от конденсата наружной поверхности испарителя оседают частицы дорожной пыли и грязи.
Этот слой становится прекрасной средой для жизни и бурного размножения гнилостных бактерий и грибковых культур. Со временем в автомобиле появляется неприятный запах. Особенно сильно он ощущается в момент выключения кондиционера и во влажную погоду.
Важно
Для того, чтобы максимально снизить риск возникновения этой проблемы, при покупке нового автомобиля необходимо провести профилактическую обработку испарителя специальными химическими препараторами, регулярно заменять салонный фильтр и прочищать дренажную трубку.
Терморегулирующий клапан блочного типа расположен в корпусе испарителя. Клапан прикреплен к трубопроводам и испарителю с помощью фланцевых соединений.
Пройдя через дросселирующее отверстие в корпусе клапана, жидкий хладагент резко снижает свое давление и начинает кипеть. В корпусе клапана установлен регулирующий элемент, изменяющий проходное сечение дросселирующего отверстия в зависимости от давления и температуры хладагента.
Регулировочный элемент настраивается на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации регулировке не подлежит.
Ресивер-осушитель А установлен на конденсоре с левой стороны и составляет с ним неразборный блок.
Внутри корпуса находится фильтрующий элемент (картридж), заполненный гранулами осушителя (силикагеля). Проходящий через ресивер сжиженный хладагент очищается от возможных примесей, грязи и влаги.
В нижней части корпуса ресивера расположено закрытое пробкой Б отверстие для замены фильтрующего элемента.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
В случае ремонта или замены элементов системы кондиционирования, если она находилась в открытом состоянии (были сняты какие-либо узлы, разрушены трубопроводы и т.п.), картридж ресивера-осушителя подлежит замене. Иначе после заправки системы хладагент не будет осушаться и внутри системы могут образоваться кислоты, которые разрушат изнутри детали кондиционера.
Трубопроводы соединяют все элементы системы кондиционирования в единый герметичный контур. Трубопроводы и фланцы их крепления изготовлены из алюминиевых сплавов.
Для соединения взаимоподвижных элементов системы трубопроводы на некоторых участках снабжены гибкими вставками из синтетических материалов.
В местах соединения отдельных элементов системы установлены уплотнительные кольца круглого сечения из неопрена.
Совет
Во время ремонта системы при разъединении участков трубопроводов уплотнительные кольца подлежат обязательной замене. Резьбовые соединения трубопроводов затягивайте рекомендуемым моментом.
Слабая или излишне сильная затяжка приводит к деформации уплотняемых поверхностей и утечке хладагента.
Сервисные клапаны для подсоединения диагностического и заправочного оборудования расположены на трубопроводах.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Так расположены на трубопроводах сервисные клапаны линий низкого А и высокого Б давления.
Клапаны закрыты резьбовыми колпачками, для предохранения их от попадания грязи. На колпачки нанесены буквы Н и L линий высокого и низкого давления соответственно.
В клапанах установлены золотники, сходные по конструкции с золотниками шин колес, но отличающиеся от них размерами.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Проверять наличие хладагента в системе путем нажатия на золотники сервисных клапанов запрещено, так как после такой проверки золотник клапана может полностью не закрыться и произойдет утечка хладагента из системы!
Датчик давления установлен в моторном отсеке с правой стороны на участке трубопровода линии высокого давления.
По сигналам датчика электронный блок управления двигателем отключает компрессор кондиционера при разгерметизации системы или аварийном повышении давления в ней с целью защиты компрессора от перегрузок.
Панель блока управления системой отопления, кондиционирования и вентиляции салона установлена на консоли панели приборов.
Датчик наружной температуры, хотя и расположен в передней части автомобиля за облицовкой радиатора в защищенном от солнечного излучения и вентилируемом месте, подвержен воздействию таких факторов, как теплый воздух от двигателя и излучение от нагретого асфальта. Поэтому его показания иногда могут несколько завышенными, особенно после долгого простаивания в пробках. Показания наружной температуры можно считать правильными при движении не менее 10 мин со скоростью не менее 40 км/ч.
Для повышения эффективности работы системы управления климатом и более комфортного распределения воздушных потоков в салоне на панели приборов возле стекла ветрового окна по центру установлен датчик А солнечной освещенности. В зависимости от степени нагрева салона солнечными лучами по сигналам датчика потоки воздуха направляются в область лица или ног водителя и переднего пассажира.
Обратите внимание
Хладагент. Система заправлена хладагентом HFC-134a (R-134a). Полный объем заправки составляет (510+10) г.
В хладагент добавлено (120+10)г специального масла (PAG) для смазки компрессора. Категорически запрещено использовать в системе хладагенты и масла других типов.
Особенности устройства системы вентиляции автомобиля KIA Rio
На автомобиле KIA Rio применена система вентиляции приточно-вытяжного типа. Наружный воздух может поступать в салон через окна дверей при опущенных стеклах…
… и через решетку короба воздухопритока, расположенную перед ветровым стеклом, под которой находится воздухонагнетатель. Воздух из воздухонагнетателя подается по воздуховодам в салон автомобиля через сопла обдува ветрового стекла, боковые и центральные сопла, а также через нижние сопла корпуса отопителя.
Поступающий в автомобиль воздух с улицы очищается от частиц грязи и пыльцы в воздушном фильтре салона, размещенном в корпусе климатического блока.
Фильтрующий элемент воздушного фильтра необходимо заменять в соответствии со сроками выполненияпрофилактических работ (см. «Замена фильтра поступающего в салон воздуха»).
Вытяжная вентиляция осуществляется через решетки, которые выполнены в задней облицовке багажника. Эффективная работа вытяжной вентиляции улучшает температурный режим в салоне и уменьшает образование конденсата на стеклах окон.
Со стороны улицы отверстия вытяжной вентиляции закрыты дефлекторами с лепестковыми клапанами, которые установлены в задней части кузова, в полости заднего бампера.
