Элеватор тепловой: Элеватор что это? Элеваторный узел отопления – устройство.

Содержание

Элеватор что это? Элеваторный узел отопления – устройство.

На вопрос элеватор, что это такое мне приходится отвечать постоянно, встречаясь как с жильцами, так и с представителями управляющих компаний обслуживающих тепловые пункты. Причем о верном предназначении элеватора не знают не только слесаря, но и их прямые руководители.

Очень часто приходится слушать упреки: «Что Вы нам ставите, там такая маленькая дырочка, разве нам хватит на всех тепла?» И идет война, только уходят монтажники, маленькая дырочка под названием сопло выбрасывается, на перемычке устанавливается заглушка или как ее еще называют шибер. Кстати, хорошо если устанавливается, а то и забывают или не знают, как устроен элеватор.

Давайте с вами проведем маленький ликбез о том, для чего ставят элеватор, как он устроен, и что нам дает установка элеватора.

Говоря простым языком, элеватор это водоструйный или инжекционный насос (непонятное слово инжекционный разберем чуть ниже), который за счет перепада давления на вводе в ваш тепловой пункт увеличивает прокачку во внутренней системе отопления квартир. Проще говоря, взяли из тепловой сети 5 кубометров воды, а в систему отопления квартир подали 12,5 кубометров. Сразу же возникает вопрос, каким образом и за счет чего такое увеличение стало возможным. Где мы потеряли и что приобрели?

Начнем с того – за счет чего такое увеличение объема прокачиваемой воды стало возможным? Если у вас в тепловом пункте проектом предусмотрен элеватор, значит, ваша котельная или ТЭЦ подает к ИТП жилого дома перегретую воду. Температура этой воды может достигать 150 градусов Цельсия при температуре на улице минус 30 градусов и ниже.

Сразу же отвечаю на вопрос тех, кто помнит из школы, что вода кипит, читай, превращается в пар, при 100 градусах Цельсия. Напоминаю — кипит в открытой посуде без избыточного давления. Но в трубах вода движется под значительным давлением, поэтому и не вскипает. Но воду с такой температурой в ваши батареи подавать нельзя, большая вероятность получить ожоги, как от прямого прикосновения к трубам и отопительным приборам, так и при разрыве батарей отопления, чугун не любит перепадов температуры и лопается как стеклянный стакан или банка, если в нее резко налить горячую воду. К тому же сейчас повсеместно используются полипропиленовые трубы, в простонародье называемые пластмассовыми.

  У полипропиленовых труб разрешенная температура до 90-95 градусов Цельсия, и при этом, при температуре 90 гр. Цельсия большинство труб служит не более года.

Вот мы и подошли к ответу на вопрос для чего служит элеваторный узел отопления.

Элеваторный узел отопления при помощи того самого злополучного элеватора перегретую воду, подаваемую от котельной, охлаждает до расчетной температуры и подает ее в отопительные приборы квартир.

Охлаждение воды происходит при смешении в элеваторном устройстве, горячей воды из подающего трубопровода и остывшей воды  из обратного трубопровода здания.
Следовательно, мы с вами экономим, берем немного горячей воды из тепловой сети, разбавляем водой из обратного трубопровода,  за тепло в ней мы уже заплатили и повторно подаем в свои квартиры. Да мы теряем температуру, но элеватор заставляет воду в батареях отопления двигаться быстрее, в результате разница в температуре между теми, кто первыми в доме получает тепло и последними квартирами на стояках уменьшается. На лицо справедливость.

А если бы не было элеватора, или умельцы выбросили сопло, у первых по ходу теплоносителя жильцов батареи были бы очень горячие, они задыхались бы от жары, открывали окна и балконные двери, а владельцы последних, а особенно угловых квартир мерзли и ругали тепловые сети! Большинство из вас скажет, так у нас и происходит.

Ну а теперь для особо любознательных читателей разберем, как устроен водоструйный элеватор и элеваторный узел отопления, за счет чего он работает, какой режим должен быть в тепловой сети для его уверенной работы, и, наконец, какие разновидности элеваторов выпускает промышленность. Обо всем этом читайте на следующей странице.

Что еще почитать по теме:

Что такое элеватор в системе отопления: устройство, принцип работы, расчет

Элеваторные узлы применяются в тепловых пунктах многоквартирных домов с середины прошлого века, отдельные экземпляры продолжают успешно работать до сих пор. Жильцы не торопятся менять морально устаревшие элементы на новую арматуру, оборудованную современной автоматикой, причем это нежелание вполне обосновано. Для прояснения сути вопроса предлагаем разобраться, что такое элеватор, его устройство и основные функции в системе отопления.

Назначение и функции узла

Вода в сетях централизованного теплоснабжения достигает температуры 150 °С и движется по наружным магистралям под давлением 6—10 Бар. Зачем поддерживаются столь высокие параметры теплоносителя:

  1. Чтобы высокотемпературные котлы либо другое теплосиловое оборудование функционировало с максимальным КПД.
  2. Для доставки нагретой воды в районы, отдаленные от котельной или ТЭЦ, сетевые насосы должны создавать приличный напор. Тогда на тепловых вводах близлежащих зданий давление достигает 10 Бар (опрессовка – 12 Бар).
  3. Транспортировка перегретого теплоносителя выгодна экономически. Тонна воды, доведенная до 150 градусов, содержит значительно больше тепловой энергии, нежели аналогичный объем при 90 °С.

Справка. Теплоноситель в трубах не обращается в пар, поскольку находится под давлением, удерживающим воду в жидком агрегатном состоянии.

Деталь незамысловатая — с виду обычный тройник с фланцами

Согласно действующим нормативным документам, температура теплоносителя, подаваемого в систему водяного отопления жилого либо административного здания, не должна превышать 95 °С. Да и напор 8—10 атмосфер слишком велик для внутридомовой теплосети. Значит, указанные параметры воды нужно подкорректировать в меньшую сторону.

Элеватор — это энергонезависимое устройство, понижающее давление и температуру входящего теплоносителя путем подмешивания охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Показанный выше на фото элемент входит в состав схемы теплового узла, устанавливается между подающим и обратным трубопроводом.

Третья функция элеватора – обеспечить циркуляцию воды в домовом контуре (как правило, однотрубной системы). Вот почему данный элемент представляет интерес – при внешней простоте он совмещает 3 устройства – регулятор давления, смесительный узел и водоструйный циркуляционный насос.

Элеваторный элемент со сменным соплом

Принцип работы элеватора

Внешне конструкция напоминает большой тройник из металлических труб с присоединительными фланцами на концах. Как устроен элеватор внутри:

  • левый патрубок (смотри чертеж) представляет собой сужающееся сопло расчетного диаметра;
  • за соплом располагается смесительная камера цилиндрической формы;
  • нижний патрубок служит для присоединения обратной магистрали к смешивающей камере;
  • правый патрубок – это расширяющийся диффузор, направляющий теплоноситель в отопительную сеть многоэтажного дома.

На чертеже патрубок эжектируемого потока условно показан сверху, хотя обычно он располагается снизу

Примечание. В классическом исполнении элеватор не требует подключения к домовой электросети. Обновленный вариант изделия с регулируемым соплом и электроприводом присоединяется к внешнему источнику питания.

Стальной элеваторный узел подключается левым патрубком к подающей магистрали централизованной тепловой сети, нижним – к обратному трубопроводу. С обеих сторон элемента ставятся отсекающие задвижки, плюс сетчатый фильтр – отстойник (иначе – грязевик) на подаче. Традиционная схема теплового пункта с элеватором также включает манометры, термометры (на обеих линиях) и прибор учета потребленной энергии.

Теперь рассмотрим, как работает элеваторная перемычка:

  1. Перегретая вода из сети теплоснабжения проходит через левый патрубок к соплу.
  2. В момент прохождения сквозь узкое сечение сопла под высоким давлением течение потока ускоряется согласно закону Бернулли. Начинает действовать эффект водоструйного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в системе.
  3. В зоне смесительной камеры напор воды снижается до нормы.
  4. Струя, движущаяся с высокой скоростью в диффузор, создает разрежение в камере смешивания. Возникает эффект эжекции – поток жидкости с более высоким давлением увлекает через перемычку теплоноситель, возвращающийся из отопительной сети.
  5. В камере элеватора отопления происходит перемешивание охлажденной воды с перегретой, на выходе из диффузора получаем теплоноситель нужной температуры (до 95 °С).

Уточнение. Стоит отметить, что элеваторный узел также использует в работе принцип инжекции – смешивание двух струй с одновременной передачей энергии. Напор результирующего потока становится меньше, чем первоначального, но больше подсасываемого из обратки. Более понятно процесс показан на видео:

Главное условие нормальной работы элеватора – достаточный перепад давлений между магистральной подачей и обратной линией. Указанной разницы должно хватить на преодоление гидравлического сопротивления домового отопления и самого инжектора. Обратите внимание: вертикальная перемычка врезается в обратку под углом 45° для лучшего разделения потоков.

На подаче из теплосети давление самое высокое, при выходе из диффузора – среднее, в обратной магистрали — наиболее низкое. То же самое в элеваторе происходит с температурой воды

Технические характеристики стандартных изделий

Линейка элеваторов заводского изготовления состоит из 7 типоразмеров, каждому присвоен номер. При подборе учитывается 2 основных параметра – диаметр горловины (камеры смешения) и рабочего сопла. Последнее представляет собой съемный конус, который при необходимости меняется.

Размеры составных элементов изделия смотрите ниже в таблице

Замена сопла производится в двух случаях:

  1. Когда проходное сечение детали увеличивается в результате естественного износа. Причина выработки – трение абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
  2. Если необходимо изменить коэффициент смешивания – повысить либо снизить температуру воды, подающейся в домовую систему теплоснабжения.

Номера стандартных элеваторов и основные размеры приведены в таблице (сопоставляйте с обозначениями на чертеже).

Обратите внимание: в технических характеристиках не указывается проходное сечение сопла, поскольку этот диаметр рассчитывается отдельно. Чтобы подобрать номер готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему, необходимо также вычислить потребный размер смесительно-инжекционной камеры.

Расчет и подбор элеватора по номеру

Сразу уточним порядок действий: первым делом рассчитывается диаметр смешивающей камеры и выбирается подходящий номер элеватора, затем определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры (в сантиметрах) вычисляется по формуле:

Участвующий в формуле показатель Gпр – это реальный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления. Величина рассчитывается так:

  • Q – количество теплоты, расходуемое на обогрев здания, ккал/ч;
  • Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
  • Т2о – температура воды в обратной линии;
  • h – сопротивление всей разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.

Справка. Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба преобразуются в более распространенные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.

Пример подбора номера элеватора. Мы выяснили, что реальный расход Gпр составит 10 тонн смешанной воды за 1 час. Тогда диаметр смесительной камеры равен 0.874 √10 = 2.76 см. Логично взять смеситель №4 с камерой 30 мм.

Теперь выясняем диаметр узкой части сопла (в миллиметрах) по следующей формуле:

  • Dr – определенный ранее размер инжекторной камеры, см;
  • u – коэффициент смешивания;
  • Gпр – наш расход готового теплоносителя на подаче в систему.

Хотя внешне формула кажется громоздкой, но в действительности расчеты не слишком сложные. Остается неизвестным один параметр – коэффициент инжекции, вычисляемый так:

Все обозначения из данной формулы мы расшифровали, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина составляет 150 градусов, а температура подачи и обратки 90 и 70 °С соответственно, искомый размер Dc выйдет 8.5 мм (при расходе 10 т/ч воды).

Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централи, можно воспользоваться альтернативной формулой определения диаметра:

Замечание. Результат вычисления по последней формуле выражается в сантиметрах.

В заключение о недостатках элеваторных смесителей

Положительные моменты использования элеваторов в домовых теплопунктах мы выяснили ранее – энергонезависимость, простота, надежность в работе и долговечность. Теперь о недостатках:

  1. Для нормального функционирования системы нужно обеспечить значительный перепад напора воды между обраткой и подачей.
  2. Требуется индивидуальный подбор узла к конкретной отопительной сети, основанный на расчете.
  3. Чтобы изменить параметры выходящего теплоносителя, нужно пересчитать диаметр отверстия форсунки под новые условия и заменить сопло.
  4. Плавная регулировка температуры на элеваторе не предусмотрена.
  5. Узел не может применяться в качестве циркуляционного насоса локальной схемы (например, в частном доме).

Уточнение. Существуют усовершенствованные модели элеваторов с регулируемым проходным сечением. Внутри предкамеры установлен конус, перемещаемый шестеренчатой передачей, привод – ручной либо электрический. Правда, теряется главное преимущество узла – независимость от электроэнергии.

Домовые однотрубные системы, действующие совместно с элеваторами, довольно сложно запускать в работу. Нужно сначала выдавить воздух из обратного стояка, затем из подающего, постепенно открывая магистральную задвижку. Подробнее об инжекционных узлах и способе запуска расскажет мастер – сантехник в видеосюжете:

Элеваторы и Элеваторные узлы УТЭ

Элеваторы и Элеваторные узлы УТЭ

Цены на поставляемую продукцию смотрите здесь

Элеватор водоструйный — устанавливается на вводах в местную систему отопления и предназначен для снижения температуры воды, подаваемой в систему отопления из центральной тепловой магистрали, путем подмешивания части обратной воды и для создания принудительной циркуляции в местной системе отопления.

1.Сопло элеватора; 2. Приемная камера; 3. Камера смешивания; 4. Диффузор

Принцип работы элеватора

Высокотемпературный теплоноситель под действием давления теплоцентрали поступает на элеватор. Теплоноситель, поступающий из теплоцентрали, с высокой скоростью проходит через сопло элеватора создавая зону разряжения в которую вовлекается теплоноситель из обратного трубопровода системы отопления дома. В зоне разрежения (камера смешивания) происходит смешивание высокотемпературного теплоносителя теплоцентрали с охлаждённым теплоносителем системы отопления дома. Подготовленный теплоноситель через диффузор подаётся в подающий трубопровод домовой системы отопления. Разница давления между диффузором и камерой всасывания обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе.

Номер элеватора

Размеры, мм

Масса, кг

d

dr

D

D1

D2

I

L1

L

Фланец 1

Фланец 2

№0

3

85

100

100

140

256

Ду 25

Ду 32

6,43

№1

3

15

110

125

125

90

110

425

Ду 40

Ду 50

9,1

№2

4

20

110

125

125

90

110

425

Ду 40

Ду 50

9,5

№3

5

25

125

160

160

135

155

626

Ду 50

Ду 80

16,0

№4

5

30

125

160

160

135

155

626

Ду 50

Ду 80

15,0

№5

5

35

125

160

160

135

155

626

Ду 50

Ду 80

14,5

№6

10

47

160

180

180

180

175

720

Ду 80

Ду 100

25,0

№7

10

59

160

180

180

180

175

720

Ду 80

Ду 100

34,0

Назначение

Узлы тепловые элеваторные (УТЭ) предназначены для подсоединения системы отопления к источнику теплоснабжения и снижения температуры воды, поступающей из теплосети, до необходимой путем подмешивания к ней части обратной воды и для контроля за параметрами работы системы отопления здания.

В стандартно изготавливаемый узел входит :

    Элеватор водоструйный-1шт
    Грязевик -1шт
    Стальные задвижки -2шт
    Чугунные задвижки -2шт
    Трехходовые краны для манометров-4шт
    Манометры-4шт
    Оправа для термометра-4шт
    Термометр-4шт
    Кран шаровый-2шт

     

     

     

    Цены на поставляемую продукцию смотрите здесь

Элеватор водоструйный — конструкция и назначение

Конструкция и назначение элеваторного устройства

Всем известно, что теплоноситель, подаваемый из тепловой сети в локальную, перегрет до 130-150o C. Как правило, температура воды в трубах и радиаторах квартир не должна превышать 95o C, поскольку в противном случае неизбежен либо ожог от прикосновения к батарее, либо ее прорыв. Поэтому охладить перегретую жидкость до определенной нормы позволяет фланцевый водоструйный элеватор.

Элеватор водоструйный 40с10бк – один из элементов теплового узла, который служит для понижения температуры теплоносителя, поступающей из центральной тепловой магистрали в местную систему отопления жилых или административных зданий. Структура изделия довольно простая, но в то же время своеобразная: снаружи оно выглядит как стальные трубы с фланцами, соединенные между собой путем сварки. Однако изнутри элеватор состоит из сопла, приемной и смешивающей камер, а также диффузора.

Как правило, элеваторы 40с10бк применяют в котельных и других теплопунктах различных зданий. Их ставят в бойлерных жилых или административных помещений, которые оборудованы центральной отопительной системой. Элеваторный узел не просто создает нужную температуру теплоносителя, а еще увеличивает прокачку воды во внутренней отопительной системе, отчего все квартиры или кабинеты на каждом этаже здания отапливаются равномерно.

Принцип работы водоструйного элеватора

По своей функции водоструйный элеватор является основным элементом теплового узла. Его алгоритм работы выглядит следующим образом:

  1. Теплоноситель, обладающий высокой температурой до 150o C и находящийся под давлением, поступает из тепловой централи и проходит с высокой скоростью потока через конусовидное сопло в смешивающую камеру (зону разрежения).
  2. Параллельно с этим в зону разрежения путем подмешивания из обратного трубопровода через камеру приема поступает охлажденный поток воды с температурой примерно 70o C. За счет этого в элеваторной системе создается принудительная циркуляция. На данном этапе элеватор помимо своей основной функции смешивания потоков и понижения их температуры еще выполняет работу циркуляционного насоса.
  3. В камере смешивания происходит процесс, в результате которого температура воды уменьшается до указанной нормы, и уже затем на выходе через диффузор теплоноситель направляется по трубам напрямую в конвекторы или радиаторы квартир.

                                                              

Для обеспечения постоянной и бесперебойной работы прибора перед элеватором устанавливается фильтр-грязевик. Однако следует помнить главное: чтобы избежать засорения сопла рекомендуется подбирать элеваторное устройство с диаметром сопла не менее 4 мм.

Параметры и характеристики элеваторов

В зависимости от размеров фланцевые стальные элеваторы бывают нескольких категорий, обозначенных цифрами от 1 до 7. Все размеры определены строго по ГОСТу. Ниже приведена таблица размеров элеваторных устройств, основные конструктивные характеристики в которой – это диаметры сопла и смесительной горловины.










№ элеватора

Диаметр сопла, мм

Диаметр горловины, мм

Расход воды из теплосети, т/ч

Масса, кг

Размеры, мм

L

A

I

D

D1

1

3

15

0,5-1

8,1

425

90

110

145

160

2

4

20

1-2

8,1

425

90

110

145

160

3

6

25

1-3

14,4

625

135

145

160

195

4

7

30

3-5

14,4

625

135

135

160

195

5

9

35

5-10

14,4

625

135

125

160

195

6

10

47

10-15

18

720

180

175

195

215

7

21

59

15-20

18

720

180

155

195

215

Диаметр смесительной горловины можно вычислить по следующей формуле:

,

где Gсм – расход воды в системе отопления (кг/ч), а ΔP – циркуляционное давление в ней (Па).

Диаметр сопла (d сопла, мм) рассчитывается по формуле:

,

где d горловины – диаметр горловины (мм) и U – коэффициент смешения, который равняется отношению количества обратного охлажденного теплоносителя к количеству горячей воды из тепловой сети.

Эффективность элеватора 40 с10бк

Эффективность водоструйного элеватора заключается в его следующих преимуществах:

  • Стабильная и бесперебойная работа устройства;
  • Надежность и удобство в эксплуатации;
  • Полная независимость от электропитания;
  • Устойчивость к резким перепадам гидравлического режима и температуры теплоносителя;
  • Неприхотливость в ремонте;
  • Сбалансированная подача теплоносителя по этажам;
  • Быстрая принудительная циркуляция воды по трубам и батареям, в результате чего элеватор выполняет функции и смесителя, и циркуляционного насоса.

Задачи и принцип работы элеваторных узлов отопления.

Элеватор 40с10бк.

Основными задачами элеваторных узлов отопления типа УТЭ являются:

  1. Подключение локальной системы отопления к источнику теплоснабжения.
  2. Понижение температуры поступающей из теплосети воды до необходимого уровня при помощи разбавления обратной водой с более низкой температурой.
  3. Контроль основных параметров работы системы отопления в здании.

Для выбора основных элементов элеваторных узлов и их проектирования необходимо обладать особыми знаниями и навыками, соответственно выполняться они должны только специалистами, компетентными в данной сфере.  Ведь получить нужные исходные характеристики можно только в случае правильного выбора оборудования.

Температура теплоносителя, поступающего в дом, должна строго соответствовать графику подключенной котельной. После прохождения через все задвижки и грязевики, вода поступает в элеватор водоструйный, основным элементом конструкции которого служит стальной корпус с соплом в виде сужающегося отверстия.

На очень большой скорости, но с пониженным давлением перегретая вода выходит из сопла элеватора, за счет чего и создается разрежение, вследствие которого обратная вода более низкой температуры подсасывается из подсистемы трубопровода. Затем соотношение сильно нагретой воды и обратной регулируется так, чтобы температура полученной воды в трубопроводе имела строго проектную величину.

Тепловой элеваторный узел отопления играет роль циркуляционного насоса и смесителя одновременно. В случаях, когда ТЭЦ не в состоянии обеспечить необходимых параметров теплоносителя, элеватор подмешивает к недостаточно нагретой воде жидкость из обратного трубопровода, что позволяет батареям в здании становиться несколько теплее. Таким образом, использование элеваторного узла отопления повышает эффективность работы всей тепловой системы здания.

Основные элементы, входящие в элеваторный узел:

Грязевик вертикальный тепловых пунктов ГТП

Грязевик вертикальный ГВ

Элеватор водоструйный 40с10бк

Заказать и купить элеваторный узел Вы можете сделав заявку через форму  он-лайн заявки или по в отделе продаж по телефону (343)268-28-62

 

монтаж элеваторов, преимущества элеваторного узла, производство элеваторов, промышленный элеватор, сопло элеватора, тепловой узел, узел отопления, узел теловой, узел элеваторный, узел элеваторный ТЭУ, элеватор от производителя, элеватор отопления, элеватор стальной, элеватор цена, элеватор чугунный, элеваторное сопло, элеваторный узел УТЭ


Понравилась статья? Поделитесь:


элеватор тепловой системы смешения с ГВС, управление в многоквартирном доме

Элеваторный узел используют для снижения температуры теплоносителя, поступающего в обогреваемое помещение.

Это устройство весьма важно в многоквартирных домах, где котлы прогревают воду до избыточных значений.

Что такое элеваторный узел

Устройство представляет собой насос, который размещают в контуре отопления. Он состоит из камеры для воды, диффузора и трёхходового клапана. Его обязательно дополняют запорной арматурой и датчиком тепла.

Элеваторный узел предназначен для разгрузки системы от избыточного давления и балансировки температуры воды между потребителями.

Из котельной выходит теплоноситель, прогретый свыше 100 градусов, что недопустимо по строительным нормам и правилам. Устройство даёт жидкости остыть до приемлемого значения, после чего распределяет по обвязке.

А также элеватор обеспечивает:

  • Защиту потребителей от ожогов, получаемых прикосновением к горячим радиаторам.
  • Предохранение труб от избыточного давления.
  • Возможность использования труб из пластика и полимеров.

Устройство элеваторного узла

Жидкость поступает в предварительную камеру устройства из котла. Рядом с камерой установлен диффузор, к которому подведено ответвление обратки.

Из последнего через трёхходовой клапан часть воды перемещается наверх для охлаждения. Рабочее вещество из котла остывает до необходимой температуры, после чего предварительная камера пропускает его дальше.

Для нормального функционирования каждая часть системы оснащают запорной арматурой. В предварительную камеру, где происходит смешение потоков, также монтируют датчик температуры.

Компоненты элеваторного узла выполняют две функции: охлаждение воды, что также снижает давление на трубы; принудительное продвижение жидкости по системе, благодаря чему необязательно устанавливать циркуляционный насос.

Схема элементов

Общая схема представлена на следующем изображении.

Фото 1. Схема, на которой представлено общее устройство элеватора и указаны его важные части.

Принцип работы

Конструкция напоминает собой циркуляционный насос, способный выдерживать высокие показатели температуры и давления. В схему также входит клапан, который разрешает смешивать воду из труб подачи и обратки.

Принцип работы:

  1. Жидкость подаётся из обогревающего элемента в предварительную камеру.
  2. Вода отправляется в контур через диффузор. Последний предварительно балансирует температурный показатель вещества.
  3. На обратном пути вода попадает в гидравлический тройник, через который часть жидкости возвращается в камеру. Это необходимо для охлаждения горячего напора.

Справка! У большинства устройств коэффициент смешения регулируется вручную, но есть автоматизированные элеваторы.

Преимущества

Устройство обладает следующими положительными качествами:

  • Установка и эксплуатация гораздо выгоднее других способов уменьшения температуры.

  • Возможность смешения отработавшей воды со свежей уменьшает общее количество теплоносителя в системе.
  • Некоторые части прибора работают от гидравлики, но при этом эффективны.
  • Невысокая стоимость прибора, отсутствие электрического или топливного питания.
  • Простой монтаж.

Недостатки

Элеватор не способен регулировать температуру воды, циркулирующей по системе между котлом и устройством непосредственно. Эту проблему можно решить двумя способами:

  1. Увеличить диаметр труб, что приведёт к полной перестройке системы отопления.
  2. Уменьшить нагревательную мощность котла, что может нарушить обогрев удалённых частей сооружения.

Оба варианта нежелательны, что говорит о несовершенстве узлов. Кроме того, для размещения устройства проводят тщательные расчёты. И также обязательно учитывают перепад давления между трубами подачи и возврата.

Важно! Из-за этих особенностей элеваторные узлы довольно редко используют в частных домах, для которых есть более эффективные решения.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, каково назначение и фцнкции элеваторного узла отопления.

Итог

Использование элеваторов постепенно уменьшается, поскольку они обладают существенными недостатками. И также у них есть замена в виде современных смесителей, обладающей лучшими качествами. Устройства всё ещё применяют, поскольку они недороги и довольно легко монтируются.

Элеваторный узел — Монтаж отопления, водопровода и канализации

Для жилых зданий температура теплоносителя, поступающего в нагревательные приборы по санитарным нормам не должна превышать 95°С, а в магистралях тепловых сетей может подаваться перегретая вода температурой 130-150°С. Следовательно необходимо понижение температуры теплоносителя до требуемой величины. Достигается это с помощью элеватора, установленного в узле управления системой отопления здания. Принцип действия элеваторазаключается в следующем: перегретая вода из подающей магистрали поступает в конусное съемное сопло, где скорость движения воды резко возрастает, в результате чего струя воды выходящая из сопла в камеру смешивания, подсасывает охлажденную воду из обратного трубопровода через перемычку в о внутреннюю полость элеватора. При этом  в элеваторе происходит смешение перегретой и охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Таким образом, вода требуемой температуры поступает в нагревательные приборы системы отопления. Что бы защитить элеватор от попадания крупных частиц в конус, что может частично или полностью прекратить его работу, перед элеватором обязательно устанавливают грязевик.

Широкое распространение элеваторов вызвано их постоянной устойчивой работой при изменении теплового и гидравлического режима в тепловых сетях. Так же элеваторы не требуют постоянного наблюдения, а регулировка его производительности заключается лишь в выборе правильного диаметра сопла. Подбор размеров и диаметров труб элеваторного узла, а так же выбор диаметра сопла должен осуществляться только в проектном бюро, имеющем соответствующую компетенцию.

 

 

 

 

 

 

Схема элеваторного узла

1 — подющий теплопровод; 2 — обратный теплопровод; 3 — задвижки; 4 — водомер; 5 — грязевики; 6 — манометры; 7 — термометры; 8 — элеватор; 9 — нагревательные приборы системы отопления.

Рассмотрим подробнее принцип действия элеватора:

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – сопло; 2 – камера всасывания; 3 – камера смешения; 4 – диффузор.

Сетевая вода поступает в суживающееся сопло и на выходе приобретает значительную скорость, благодаря срабатыванию перепада давления в сопле от Р1 до Р0.   В результате давление в камере всасывания становится ниже Р2, и рабочая струя захватывает пассивные массы окружающей воды, передавая им часть своей энергии. Таким образом, происходит подсос воды из обратной линии. В камере смешения скорость потока выравнивается с некоторым возрастанием давления к концу камеры (примем это давление условно постоянным ввиду незначительности его повышения). В диффузоре поток тормозится, скорость снижается, а давление возрастает до Р3.

Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения (инжекции) – отношение количества инжектируемой воды G2 к количеству воды, поступающей из тепловой сети G1:

U = G/ G1.

Чаще применяется другое соотношение, выводимое из уравнения теплового баланса элеватора:

G1c1t1 + G2c2t2 = G3c3t3.

При условии, что G3 = G2 + G1,

U = (t1 — t3)/(t3 — t2).

Если тепловая сеть работает по графику 150 – 700С, а система отопления по графику 95 — 700С, то коэффициент смешения элеватора должен быть

U = (150 — 95)/(95 — 70) = 2,2.

Это означает, что на каждую единицу массы высокотемпературной сетевой воды должно приходиться при смешении 2,2 массы охлажденной обратной воды после системы отопления.

Схемы с элеватором уже не отвечают возросшим условиям надежности, качества и повышения экономичности систем теплоснабжения в целом. Кроме того, ограничивается возможность автоматического регулирования систем отопления.

Если для надежной работы элеватора перепад давлений между подающей и обратной линиями на абонентском вводе недостаточен, то применяют смесительные насосы. Они снизят температуру воды, подаваемой в систему отопления, и обеспечат циркуляцию.

Типы лифтов — archtoolbox.com

Лифты — это устройства, которые перемещают людей и товары вертикально в специальной шахте, соединяющей этажи здания. Они стали обычным явлением в 1850-х годах, когда стальные и железные конструкции позволили построить более высокие конструкции; однако именно предохранительный механизм Элиша Отиса предотвратил падение машины и сделал лифты популярными. Практически во всех современных многоэтажных домах требуются лифты для обеспечения универсального доступа.

Обычно используются три основных типа лифтов: тяговые с машинным отделением, тяговые без машинного отделения и гидравлические; однако существуют вариации каждого типа.

Гидравлические лифты

Гидравлические подъемники поддерживаются поршнем в нижней части подъемника, который толкает подъемник вверх, когда электродвигатель нагнетает масло или другую гидравлическую жидкость в поршень. Элеватор опускается, когда клапан выпускает жидкость из поршня. Они используются для малоэтажных зданий от 2 до 8 этажей и перемещаются с максимальной скоростью 200 футов в минуту. Машинное отделение для гидравлических лифтов находится на самом нижнем уровне рядом с лифтовой шахтой.

Обычные гидравлические лифты имеют шкив, который проходит под полом лифтовой ямы, который принимает втягивающий поршень при спуске лифта. В некоторых конфигурациях имеется телескопический поршень, который складывается и требует более мелкого отверстия под приямком. Максимальное расстояние перемещения составляет примерно 60 футов.

Гидравлические лифты без отверстий имеют поршни с обеих сторон кабины. В этой конфигурации телескопические поршни закреплены у основания ямы и не требуют наличия шкива или отверстия под ямой.Телескопические поршни позволяют перемещаться на расстояние до 50 футов. Поршни без телескопирования допускают перемещение только около 20 футов.

Канатные гидравлические подъемники используют комбинацию канатов и поршня для перемещения подъемника. Максимальное расстояние перемещения составляет около 60 футов.

Гидравлические лифты

имеют низкую начальную стоимость, а затраты на текущее обслуживание ниже по сравнению с лифтами других типов. Однако гидравлические лифты используют больше энергии, чем другие типы лифтов, потому что электродвигатель работает против силы тяжести, поскольку он нагнетает гидравлическую жидкость в поршень.Основным недостатком гидравлических лифтов является то, что гидравлическая жидкость иногда может протекать, что может вызвать серьезную опасность для окружающей среды. Риск для окружающей среды и высокое потребление энергии — две основные причины, по которым гидравлические лифты не устанавливаются так часто, как раньше.

Редукторные и безредукторные тяговые лифты с машинным отделением

Тяговые лифты поднимаются на тросах, которые проходят над колесом, прикрепленным к электродвигателю над шахтой лифта. Они используются для средних и высотных зданий и имеют гораздо более высокие скорости движения, чем гидравлические лифты. Противовес делает лифты более эффективными, компенсируя вес автомобиля и пассажиров, так что двигателю не приходится перемещать такой большой вес.

Тяговые лифты с редуктором имеют редуктор, прикрепленный к двигателю, который приводит в движение колесо, перемещающее канаты. Тяговые лифты с редуктором способны развивать скорость до 500 футов в минуту. Максимальное расстояние перемещения лифта с зубчатой ​​передачей составляет около 250 футов.

Безредукторные тяговые лифты имеют колесо, прикрепленное непосредственно к двигателю.Безредукторные тяговые лифты способны развивать скорость до 2000 футов в минуту, а их максимальное расстояние перемещения составляет около 2000 футов, поэтому они являются единственным выбором для высотных зданий.

Тяговые лифты с редуктором занимают промежуточное положение с точки зрения начальной стоимости, текущих затрат на техническое обслуживание и потребления энергии. Безредукторные тяговые лифты имеют высокую начальную стоимость, средние текущие расходы на техническое обслуживание и используют энергию немного более эффективно, чем редукторные тяговые лифты.

Важно, чтобы канаты и шкивы тяговых лифтов регулярно проверялись на износ.По мере их износа тяга между шкивом и кабелями уменьшается, а проскальзывание становится более регулярным, что снижает эффективность и может стать опасным, если его не контролировать.

Тяговые лифты имеют ограничения по высоте, которые зависят от длины и веса тросов или канатов. Новые более прочные и легкие материалы, такие как углеродное волокно, позволят тяговым лифтам достичь новых высот.

Лифты без машинного помещения (MRL)

Лифты без машинного помещения — это тяговые лифты, у которых нет специального машинного помещения над лифтовой шахтой.Машина находится в отсеке для ручного управления, и доступ к ней осуществляется из верхней части кабины лифта, когда требуется техническое обслуживание или ремонт. Блоки управления расположены в диспетчерской, которая примыкает к шахте лифта на самой высокой площадке и в пределах 150 футов от машины.

Лифты без машинного помещения имеют максимальное расстояние перемещения до 250 футов и могут двигаться со скоростью до 500 футов в минуту. Лифты MRL сравнимы с редукторными тяговыми лифтами с точки зрения начальных затрат и затрат на техническое обслуживание, но они имеют относительно низкое потребление энергии по сравнению с редукторными лифтами.

Лифты без машинного помещения становятся наиболее популярным выбором для зданий средней этажности, где расстояние до них составляет до 250 футов. Они энергоэффективны, занимают меньше места, а их эксплуатация и надежность не уступают безредукторным тяговым лифтам.

Основная причина того, что лифты MRL так медленно внедряются в Соединенных Штатах, заключается в том, что в строительных нормах и правилах есть положения, которые не позволяли двигателю находиться в шахте. Это постепенно меняется, но перед тем, как выбирать лифт MRL, стоит проконсультироваться с местными властями.

Колебания кабеля космического лифта, вызванные тепловым воздействием космического пространства

Основные моменты

Поведение троса космического лифта с температурной зависимостью его модуля Юнга.

Вибрация троса возбуждается только в направлении восток-запад.

Вибрация троса, вызванная силой Кориолиса, действующей как сила возбуждения.

Риск возникновения резонанса между вибрацией и собственной частотой троса.

Резонанса можно избежать с помощью изменения длины троса или внутреннего напряжения.

Abstract

Исходя из предположения, что модуль Юнга троса зависит от температуры троса, мы проанализировали поведение троса космического лифта с учетом изменения температуры троса. Результаты показывают, что трос не имеет вибрации в направлении север-юг, но вибрирует в направлении восток-запад. Амплитуда этой вибрации составляет около 40 км с полудневным циклом.Поскольку изменение температуры в большей части троса имеет полудневный цикл, можно сделать вывод, что эта вибрация вызвана изменением температуры из-за расширения и сжатия троса. Сила Кориолиса, создаваемая расширением и сжатием троса, заставляет трос вибрировать, действуя как сила возбуждения. Собственная частота рассчитывалась в предположении, что космический лифт представляет собой струну. Собственная частота первого порядка составляет 1,59 [день -1 ], а период равен 0.628 [день], что означает риск резонанса с вибрацией (частота; 2 [день -1 ]). Изменяя значения двух параметров (длина космического лифта и внутреннее напряжение, создаваемое в тросе), можно изменить собственную частоту космического лифта. Увеличивая длину троса или уменьшая внутреннее напряжение, собственная частота может быть смещена в меньшую сторону. И наоборот, уменьшив длину троса или увеличив внутреннее напряжение, собственная частота может быть сдвинута в более высокую сторону.Для реальной работы космического лифта рекомендуется переключение на более высокую частоту. Затем была вычислена амплитуда вибрации при изменении собственной частоты путем изменения внутреннего напряжения или длины троса. Когда внутреннее напряжение изменяется, амплитуда колебаний достигает пика, когда собственная частота составляет около 1 [день -1 ], и при изменении длины привязи, чем короче длина привязи (чем выше собственная частота), тем меньше амплитуда.Из этого результата можно сделать вывод, что внутреннее напряжение должно быть выше и / или длина троса должна быть укорочена, чтобы сместить собственную частоту в более высокую сторону для подавления вибрации.

Ключевые слова

Космический лифт

Модуль Юнга

Температура

Колебания

Сила Кориолиса

Собственная частота

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 IAA. Издано Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОМ ДЛЯ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В РЕГЕНЕРАЦИОННОМ ЛИФТЕ

Упоминаются сопутствующие приложения под названием THERMOELECTRIC THERMAL MANAGEMENT ДЛЯ ПРИВОДНОЙ ЦЕПИ И ПОДЪЕМНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ ЛИФТА и THERMOELECTRIC TEMPERATURE CONTROL CONVECTIVE AIR FLOW ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ЛИФТА, оба из которых включены в настоящую заявку на четную дату. ссылка.

Это изобретение относится к лифтам, которые накапливают электрическую энергию в системе накопления энергии во время регенеративного режима работы. В частности, настоящее изобретение относится к системе управления температурой, использующей термоэлектрический нагрев и охлаждение для поддержания системы накопления энергии в желаемом диапазоне рабочих температур.

Рекуперативные лифтовые системы включают в себя регенеративный режим работы, который генерирует энергию в определенные периоды работы лифта. Во время операции рекуперации рекуперативный привод лифта вырабатывает электричество, которое сохраняется в устройствах накопления энергии через цепь зарядки.Устройства накопления энергии обычно представляют собой батареи, хотя другие устройства, такие как суперконденсаторы, также могут использоваться как часть системы накопления энергии.

Батареи, используемые в системе накопления энергии рекуперативного лифта, обычно являются дорогостоящими компонентами. Поэтому достижение удовлетворительного срока службы батареи является важным фактором. Срок службы устройства хранения химической энергии, такого как батарея, обычно уменьшается экспоненциально с повышением температуры.

Аккумулятор выделяет тепло из-за омического сопротивления аккумулятора и экзотермического эффекта, возникающего в результате комбинированной реакции веществ, образующихся на аноде и катоде во время процессов избыточной зарядки.Повышенная температура ускоряет износ аккумулятора. В частности, локальный нагрев некоторых последовательно соединенных элементов в батарее может вызвать резкое снижение надежности системы, поскольку несбалансированный износ отдельной ячейки может привести к распространению отказа в виде цепной реакции.

Когда лифт находится в регенеративном режиме, генерируемая энергия используется для зарядки батарей системы накопления энергии. Во время зарядки температура накопителя повышается.При более высоких скоростях зарядки, которые типичны для режима регенерации, повышение температуры может быть значительным.

Слишком низкая рабочая температура также отрицательно влияет на систему хранения энергии. Низкая температура окружающей среды снижает удельную мощность батареи и, таким образом, уменьшает количество накопленной энергии, которая может быть извлечена из батареи. Таким образом, более низкие рабочие температуры могут снизить работоспособность лифтовой системы и повлиять на качество езды лифта.

Система накопления энергии для рекуперативных лифтов может быть расположена в машинном отделении или в шахте подъемника, где температура может сильно варьироваться, поскольку эти места не оборудованы кондиционерами.Необходим новый подход к контролю температуры в системе хранения энергии лифта.

Система рекуперативного лифта включает в себя систему привода для приведения в действие лифта в двигательном режиме и для выработки электроэнергии в рекуперативном режиме. Система накопления электроэнергии, включающая в себя одно или несколько устройств накопления энергии, хранит электрическую энергию, произведенную системой привода во время режима рекуперации. Термоэлектрическая система управления температурой контролирует условия окружающей среды в системе хранения.

Термоэлектрическая система управления температурой может производить либо охлаждение, либо нагрев для поддержания устройств накопления энергии в желаемом диапазоне температур. Термоэлектрическая система может быть расположена в воздуховоде для предварительного охлаждения или предварительного нагрева воздушного потока, используемого для регулирования температуры накопительных устройств, или может находиться в непосредственном контакте поверхности с устройствами накопления энергии.

Избыточная энергия, вырабатываемая в режиме рекуперации, может использоваться, по крайней мере частично, для питания термоэлектрической системы управления температурой.Регулирование температуры может зависеть от одного или нескольких измеряемых параметров, таких как состояние заряда устройств хранения электроэнергии, температура устройств и температура окружающей среды.

РИС. 1 представляет собой блок-схему, показывающую регенеративную лифтовую систему, включающую в себя термоэлектрическую систему управления температурой для поддержания устройств накопления электроэнергии в желаемом диапазоне температур.

РИС. 2A и 2B показана термоэлектрическая система управления температурой с термоэлектрическими устройствами, находящимися в прямом контакте с модулями накопления электроэнергии для охлаждения и нагрева соответственно.

РИС. На фиг.3А и 3В показана термоэлектрическая система управления температурой, в которой термоэлектрические устройства охлаждают или нагревают воздушный поток, соответственно, для управления температурой модулей накопления электрической энергии.

РИС. 4A — блок-схема, показывающая работу термоэлектрической системы управления температурой, работающей в режиме охлаждения для одного лифта.

РИС. 4B показана блок-схема термоэлектрической системы управления температурой, работающей в режиме нагрева для одиночного лифта.

РИС. 5А показывает термоэлектрическую систему управления температурой, работающую в режиме охлаждения для регенеративной лифтовой системы, имеющей группу лифтов, по меньшей мере, с одним лифтом в регенеративном режиме и по меньшей мере одним лифтом в двигательном режиме.

РИС. 5B — блок-схема термоэлектрической системы управления температурой, работающей в режиме нагрева, для регенеративной лифтовой системы, имеющей группу лифтов, по меньшей мере, с одним лифтом в регенеративном режиме и по меньшей мере одним лифтом в двигательном режиме.

РИС. 1 показана регенеративная лифтовая система 10 , которая включает лифты 12 a , 12 b и 12 c . Каждый лифт 12 a 12 c включает кабину лифта 14 a 14 c , противовесы 16 a 16 двигатели и подъемник 18 a 18 c соответственно.Электроэнергия для работы лифтов 12 a 12 c обеспечивается энергосистемой 20 . В то время как три лифта 12 a 12 c показаны на фиг. 1, регенеративная лифтовая система 10 может включать любое количество лифтов, включая только один.

Система питания 20 включает трехфазный источник питания переменного тока 22 , преобразователь питания 24 , шину постоянного тока 26 , сглаживающие конденсаторы 28 a , 28 b и 28 c , силовые инверторы 30 a , 30 b и 30 c , контроллер 32 , система накопления электроэнергии (EES) 34 , термоэлектрический (TE) нагреватель / охладитель 36 , термоэлектрический (TE) контроллер управления температурой 38 , датчик температуры окружающей среды 40 , датчик температуры EES 42 , монитор состояния заряда 44 и динамический тормоз 46 .

Трехфазный источник питания переменного тока 20 , который может быть коммерческим источником питания, обеспечивает преобразователь электроэнергии 24 . Преобразователь мощности 24 представляет собой трехфазный инвертор мощности, который может преобразовывать трехфазную мощность переменного тока из источника 22 в мощность постоянного тока. В одном варианте осуществления преобразователь мощности , 24, включает в себя множество схем силовых транзисторов. Контроллер 32 управляет схемами силовых транзисторов для выпрямления трехфазного переменного тока от источника питания 22 до выхода постоянного тока, который подается на шину постоянного тока 26 .Хотя источник питания , 22, показан как трехфазный источник питания, система питания 20, может быть адаптирована для приема энергии от любого типа источника питания, включая однофазный источник питания переменного тока и источник питания постоянного тока.

Контроллер 32 контролирует напряжение на шине постоянного тока 26 с датчиком напряжения или схемой обнаружения перенапряжения, чтобы гарантировать, что напряжение на шине 26 не превышает порогового уровня напряжения. Этот пороговый уровень, который может быть запрограммирован в контроллере 32 , устанавливается для предотвращения перегрузки компонентов в системе питания 10 . Если напряжение на шине постоянного тока 26 превышает пороговый уровень, контроллер 32 активирует динамическое торможение 46 , чтобы позволить току течь через резистор динамического торможения или резисторы. Это приводит к тому, что избыточная энергия на шине постоянного тока 26 рассеивается в виде тепла.

Силовые инверторы 30 a 30 c — это трехфазные силовые инверторы, которые могут преобразовывать мощность постоянного тока из шины постоянного тока 26 в трехфазную мощность переменного тока.Инверторы мощности 30 a 30 c могут содержать множество схем силовых транзисторов, которые управляются контроллером 32 . Трехфазное питание переменного тока на выходах силовых инверторов 30 a 30 c подается на подъемные двигатели 18 a 18 c лифтов 12 a 12 c соответственно.

Цепи силовых транзисторов силовых инверторов 30 a 30 c также могут выпрямлять мощность, которая генерируется, когда лифты 12 a 12 c приводят в движение соответствующие подъемники двигатели 18 a 18 c .Например, если двигатель подъемника 18 a лифта 12 a вырабатывает энергию, контроллер 32 управляет транзисторными цепями инвертора мощности 30 a , чтобы выпрямить генерируемую мощность и подается на шину постоянного тока 26 . Сглаживающие конденсаторы 28 a 28 c сглаживают выпрямленную мощность, обеспечиваемую силовыми инверторами 30 a 30 c на шине постоянного тока 26 .

Двигатели подъемника 18 a 18 c управление скоростью и направлением движения между соответствующими кабинами лифта 14 a 14 c и противовесами 16 a a a 16 с . Мощность, необходимая для привода каждого двигателя подъемника 18 a 18 c , изменяется в зависимости от ускорения и направления лифтов 12 a 12 c соответственно, а также нагрузки в лифты 12 a 12 c соответственно.Например, если лифт 12 a ускоряется, разгоняется с нагрузкой, превышающей вес противовеса 16 a , или спускается вниз с нагрузкой, меньшей, чем вес противовеса 16 a , максимальная мощность требуется для привода подъемного двигателя 18 a . Если лифт 12 и выравнивается или работает с фиксированной скоростью со сбалансированной нагрузкой, он может потреблять меньшую мощность.Если лифт 12 a замедляется, спускается с тяжелой нагрузкой или поднимается с легкой нагрузкой, лифт 12 a приводит в движение двигатель подъемника 18 a . В этом случае двигатель подъемника , 18, , , вырабатывает трехфазную мощность переменного тока, которая преобразуется в мощность постоянного тока с помощью инвертора мощности 30, , и под управлением контроллера 32 . Преобразованная мощность постоянного тока накапливается на шине постоянного тока 26 .

Система питания 20 также включает систему накопления электроэнергии (EES) 34 , которая подключена к шине постоянного тока 26 через двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный 35 . EES 34 включает в себя аккумуляторные модули хранения, а также может включать в себя емкостные модули хранения вместе со схемой переключения для управления зарядкой и разрядкой модулей хранения.

EES 34 сохраняет избыточную выходную мощность от преобразователя мощности 24 и от силовых инверторов 30 a 30 c в периоды отрицательного потребления мощности двигателями подъемников 18 a 18 c (т.е. регенеративный режим). Энергия, накопленная в EES 34 , может использоваться для приведения в действие двигателей подъемников 18 a 18 c в периоды положительной потребности в мощности (то есть в двигательном режиме). Использование емкостных модулей хранения параллельно с модулями аккумуляторов в EES 34 может обеспечить повышение тока в периоды пиковой мощности, потребляемой двигателями подъемника 18 a 18 c.

Контроллер 32 передает управляющие сигналы в EES 34 для управления мощностью, хранящейся в EES 34 .В периоды положительного потребления мощности контроллер 32 позволяет мощности, хранящейся в EES 34 , быть доступной на шине постоянного тока 26 . В периоды отрицательного потребления мощности контроллер 32 позволяет сохранять избыточную мощность на шине постоянного тока 26 в EES 34 .

За счет включения EES 34 в энергосистему 20 реализуются несколько преимуществ. Сохранение избыточной энергии, генерируемой в периоды отрицательного потребления мощности на двигателях подъемников 18 a 18 c позволяет избежать потерь энергии, связанных с преобразованием мощности на шине постоянного тока 26 в трехфазный переменный ток через мощность преобразователь 24 . Спрос на источник питания 22 уменьшается из-за емкости EES 34 . В случае сбоя питания или неисправности источника питания 22 , энергия, накопленная в EES 34 , может быть использована для питания двигателей подъемников 18 a 18 c для спасения и ограниченных аварийных ситуаций, которые будет называться расширенной эксплуатацией лифтов 12 a 12 c.

Условия окружающей среды для лифта в системе 10 могут варьироваться, например, от примерно 0 ° C.примерно до 45 ° C, при влажности до 95%. EES 34 может быть расположен в машинном отделении или в шахте лифтовой системы 10 , где температура может меняться еще больше, потому что эти места не оборудованы кондиционерами.

Батареи в EES 34 выделяют тепло из-за омического сопротивления и экзотермических эффектов во время перезарядки. Повышенные температуры могут ускорить износ аккумуляторов в EES 34 . Локальное управление температурой EES 34 обеспечивается термоэлектрической (TE) системой управления температурой, которая включает нагреватель / охладитель TE 36 , контроллер TE 38 , датчик температуры окружающей среды 40 , датчик температуры EES 42 и монитор состояния заряда 44 .Как будет проиллюстрировано фиг. 2A-2B и 3 A- 3 B, нагреватель / охладитель TE 36 может включать термоэлектрические элементы, непосредственно контактирующие с модулями хранения EES 34 , или могут косвенно нагревать или охлаждать модули EES путем нагрева. или охлаждающий воздух, направляемый на модули EES. Нагреватель / охладитель TE 36 может также включать тепловые трубки, радиаторы и другие теплообменники в сочетании с термоэлектрическими элементами для охлаждения или нагрева модулей EES.В другом варианте осуществления термоэлектрические элементы используются вместе с воздуховодами для холодного и теплого воздуха, как описано в совместной заявке, озаглавленной «ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ С КОНВЕКЦИОННЫМ ПОТОКОМ ВОЗДУХА ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ЛИФТА.

Управление нагревателем / охладителем TE 36 выполняется контроллером TE 38 в зависимости от температуры окружающей среды, локальной температуры EES 34 и состояния заряда модулей хранения EES 34 .Нагреватель / охладитель TE 36 работает от источника постоянного тока, обеспечиваемого шиной постоянного тока 26 . Направление тока через элементы ТЕ нагревателя / охладителя ТЕ , 36, определяет, работает ли нагреватель / охладитель 36 в режиме нагрева или в режиме охлаждения. Рабочий режим определяется контроллером TE , 38, на основе входных данных, которые включают температуру окружающей среды, температуру EES и состояние заряда.

Использование нагревателя / охладителя TE 36 обеспечивает очень небольшую занимаемую площадь для системы терморегулирования.Нагреватель / охладитель TE 36 обладает чрезвычайно быстрой реакцией и может обеспечивать как нагрев, так и охлаждение с помощью одного и того же устройства с помощью простых средств реверсирования тока. В состоянии, когда на шину 26 подается избыточная мощность постоянного тока, что может привести к перезарядке в EES 34 , нагреватель / охладитель TE 36 может использовать эту избыточную мощность для обеспечения охлаждения. Таким образом, используется избыточная энергия, при этом уменьшаются тепловые эффекты, вызванные потенциальной перезарядкой.

Нагреватель / охладитель TE 36 также может работать как осушитель. В результате влажность, которая в противном случае могла бы конденсироваться на поверхности накопительного устройства , 34, , может быть уменьшена, так что теплопередача между EES 34 и окружающей средой улучшается.

РИС. 2A и 2B показан вариант осуществления нагревателя / охладителя TE , 36, , который обеспечивает прямое охлаждение или нагрев аккумуляторных модулей EES. ИНЖИР. 2А показана работа в режиме охлаждения, а на фиг.2B показывает работу в режиме обогрева.

На фиг. 2A и 2B, пара устройств TE 50 a и 50 b находится в прямом контакте с модулями EES 52 a и 52 b соответственно. Каждое TE-устройство , 50, , , и , 50, , , , включает в себя ряд чередующихся полупроводниковых элементов N-типа и P-типа. Элементы типа N и P соединены так, что ток будет течь по змеевидному пути, как показано на фиг.2А и 2Б. Направление потока тока будет определять, течет ли тепло от модулей EES 52 a и 52 b к элементам TE 50 a и 50 b (как показано на фиг. 2A) или тепловые потоки от элементов 50 a и 50 b к модулям EES 52 a и 52 b (как показано на фиг. 2B). В обоих случаях воздушный поток , 56, направляется между элементами , 50, , , , и , 50, , , b, , как показано на фиг.2А и 2Б. Нагреватель / охладитель TE 36 также включает вентилятор 54 , который обеспечивает поток воздуха 56 , который проходит мимо термоэлектрических элементов 50 a и 50 b.

Нагрев и охлаждение, производимые элементами ТЕ 50 a и 50 b , основаны на тепловом потоке, который возникает внутри каждого из полупроводниковых элементов типа N и P. Движение свободных носителей заряда вызывает тепловой поток внутри полупроводникового материала.В материале N-типа свободными носителями заряда являются электроны, и потоки тепла идут в том же направлении, что и поток электронов. В полупроводниках P-типа свободными носителями заряда являются дырки, и тепловые потоки идут в том же направлении, что и дырочный поток. Обычно ток течет в направлении, противоположном потоку электронов, тогда как ток течет в том же направлении, что и ток дырок. Следовательно, в материалах типа N тепло течет в том же направлении, что и поток электронов, или в направлении, противоположном потоку тока, а в материалах типа P тепло течет в том же направлении, что и ток дырки и тока.

На ФИГ. 2A, ток течет в элементах типа N к модулям EES 52 a и 52 b . Ток течет в элементах типа P в направлении от модулей EES 52 a и 52 b . В результате как электроны в элементах N-типа, так и дырки в элементах P-типа уходят из модулей EES 52 a и 52 b . Температурный градиент создается в направлении от модулей EES 52 a и 52 b и к воздушному потоку 56 , в результате чего тепло выходит из модулей EES, как описано выше, что приводит к более холодным модулям EES. смягчение негативного воздействия высокой температуры окружающей среды на емкость заряда, срок службы и производительность модулей EES.Как будет описано ниже, температура модулей EES может таким образом контролироваться до желаемого значения или диапазона значений, диктуемых требованиями к продукту.

На ФИГ. 2B, который иллюстрирует нагрев модулей EES 52 a и 52 b , направление тока противоположно показанному на фиг. 2А. Ток течет в элементах типа P к модулям EES 52 a и 52 b и течет к модулям EES 52 a и 52 b в элементах типа N. В результате создается тепловой градиент в направлении к модулям EES 52 a и 52 b и от воздушного потока 56 , таким образом вызывая теплоту в модули EES, как описано выше, что приводит к более холодные модули EES, снижающие негативное влияние низких температур окружающей среды на емкость заряда, срок службы и производительность модулей EES. Как будет описано ниже, температура модулей EES может таким образом контролироваться до желаемого значения или диапазона значений, диктуемых требованиями к продукту.

РИС. 3A и 3B показан другой вариант осуществления нагревателя / охладителя TE 36 , в котором элементы TE 50 a и 50 b расположены в воздушном потоке 56 , создаваемом вентилятором 54 . Воздушный поток 56 , после нагрева или охлаждения элементами TE 50 a и 50 b , проходит мимо модулей EES 52 a и 52 b.

На РИС. 3A, ток в элементах 50 a и 50 b заставляет электроны в элементах N-типа и дырки в элементах P-типа уходить от воздушного потока 56 , который проходит между элементами 50 a и 50 b . В результате тепловые градиенты и тепловой поток создаются в направлении от воздушного потока 56 , так что воздушный поток 56 охлаждается элементами 50 a и 50 b .Когда поток охлажденного воздуха 56 проходит мимо модулей EES 52 a и 52 b , тепло передается от модулей 52 a и 52 b к воздушному потоку 56 , тем самым охлаждая модули и уменьшая негативное влияние высокой температуры окружающей среды на емкость заряда, срок службы и производительность модулей EES.

На ФИГ. 3B, направление тока в элементах , 50, , , и , 50, , , b, , меняется на противоположное от направления, показанного на фиг. 3А. Отверстия в элементах P-типа и электроны в элементах N-типа движутся навстречу воздушному потоку 56 . В результате создается температурный градиент, и тепло течет от элементов 50 a и 50 b к воздушному потоку 56 . Когда воздушный поток 56 затем проходит через модули EES 52 a и 52 b , он передает тепло, тем самым вызывая температуру модулей EES 52 a и 52 b . увеличиваются от низкой температуры окружающей среды и улучшают свои характеристики.

РИС. 4A, 4 B, 5 A и 5 B — это блок-схемы, иллюстрирующие работу системы терморегулирования TE. Фиг. 4A и 4B показаны примеры режимов охлаждения и нагрева соответственно в системе с одним работающим лифтом. Фиг. 5A и 5B показаны примеры режимов охлаждения и нагрева соответственно в системе с группой лифтов, имеющей по меньшей мере один лифт в регенеративном режиме и по меньшей мере один лифт в двигательном режиме.

РИС.4A показывает работу нагревателя / охладителя TE , 36, в режиме охлаждения. В примере, показанном на фиг. 4А, в гибридной лифтовой системе работает только один лифт.

На ФИГ. 4A, T L представляет нижний предел температуры для EES 34 . T U представляет собой верхний предел температуры для EES 34 . ΔT представляет собой допустимое положительное или отрицательное отклонение от нижнего предела температуры T L или верхнего предела температуры T U .V U — допустимое верхнее напряжение EES. SOC обозначает состояние заряда и представляет собой доступную зарядную емкость EES 34 .

Режим охлаждения, показанный на фиг. 4A начинается, когда контроллер TE , 38, определяет, что температура EES превышает верхний предел температуры T U (этап 60 ). Контроллер TE 38 затем сравнивает напряжение EES V EES с допустимым верхним напряжением V U (этап 62 ).

Если напряжение V EES превышает напряжение V U , контроллер TE 38 подает управляющие сигналы на EES 34 и на нагреватель / охладитель TE 36 , чтобы остановить зарядку EES 34 от шины постоянного тока 26 , и для обеспечения возможности подачи рекуперативной энергии на шину постоянного тока 26 для питания нагревателя / охладителя TE 36 в режиме охлаждения для охлаждения EES 34 (этап 64 ).

TE контроллер 38 затем проверяет состояние заряда SOC, чтобы определить, равно ли оно максимально допустимому состоянию заряда или превышает его (этап 66 ).Если SOC ниже максимального значения, контроллер TE 38 позволяет EES 34 питать лифт по мере необходимости (этап 68 ).

Если состояние заряда больше или равно максимальному, TE-контроллер 38 выполняет диагностику (этап 69 ), а затем возвращается к этапу 64 .

Если контроллер TE 38 определил, что V EES не превышает допустимое верхнее напряжение V U (этап 62 ), то контроллер TE 38 сравнивает состояние заряда с максимальным состоянием стоимость заряда. Если состояние заряда меньше максимального (этап 70 ), то контроллер TE 38 подает управляющие сигналы в EES 34 и нагреватель / охладитель TE 36 , чтобы вызвать регенеративную мощность, подаваемую на шину постоянного тока 26 для питания нагревателя / охладителя TE 36 в режиме охлаждения и для зарядки EES 34 (этап 72 ). Это будет продолжаться до тех пор, пока температура EES 34 , как показывает датчик температуры EES 42 , не станет меньше, чем T U -ΔT (этап 74 ).В этот момент нагреватель / охладитель TE 36 и контроллер TE 38 выйдут из режима охлаждения.

Если V EES больше, чем V U (этап 62 ) и состояние заряда SOC равно или превышает максимально допустимое состояние заряда (этап 76 ), то контроллер TE 38 предоставляет управляющий сигнал для EES 34 , чтобы остановить зарядку EES 34 (этап 78 ).

TE-контроллер 38 затем проверяет, доступна ли рекуперативная мощность (этап 80 ).Если рекуперативная мощность доступна, контроллер TE , 38, заставляет нагреватель / охладитель TE 36 работать в режиме охлаждения с использованием рекуперативной энергии (этап 82 ). Если регенеративная мощность недоступна, контроллер TE 38 заставляет EES 34 подавать питание по шине 26 для работы нагревателя / охладителя TE 36 в режиме охлаждения (этап 84 ).

Контроллер TE 38 проверяет, меньше ли температура T EES T U −ΔT (этап 86 ).Если ответ отрицательный, то контроллер TE 38 возвращается к этапу 78 , и зарядка EES 34 продолжает блокироваться. Если ответ положительный, то охлаждение больше не требуется, и система возвращается к обычному распределению мощности по шине постоянного тока 26 , без работы нагревателя / охладителя TE 36 (этап 88 ).

РИС. 4B показано управление нагревателем / охладителем TE , 36, в режиме нагрева с одним работающим лифтом.Режим нагрева начинается, когда TE-контроллер 38 определяет, что температура T EES меньше нижнего предела температуры T L (этап 90 ). Контроллер TE 38 затем сравнивает напряжение EES V EES с нижним пределом напряжения V L (этап 92 ).

Если V EES меньше V L , TE-контроллер 38 определяет, является ли состояние заряда SOC меньше или равно минимальному значению состояния заряда (этап 94 ).Если ответ положительный, то контроллер TE 38 заставляет EES 34 заряжаться от электросети (т. Е. От источника питания 22 ). Кроме того, нагреватель / охладитель TE , 36, работает в режиме нагрева либо от сети, либо от рекуперативной энергии (этап 96 ).

Если уровень заряда больше, чем минимальное значение уровня заряда, то контроллер TE 38 останавливает разряд EES 34 и использует либо рекуперативную, либо сетевую мощность для работы нагревателя / охладителя TE 36 в режиме нагрева. режим для нагрева EES 34 (шаг 98 ).

Контроллер TE 38 затем сравнивает V EES с нижним предельным напряжением V L (этап 100 ). Если V EES меньше, чем V L , выполняется диагностика (этап 102 ), и контроллер TE 38 возвращается к этапу 98 . В результате EES 34 не может разряжаться до тех пор, пока V EES не станет равным или превысит V L . В этот момент контроллер TE , 38, позволяет EES 34 подавать питание на лифт по мере необходимости (этап , 104, ).

Если контроллер TE 38 определил на этапе 92 , что V EES меньше, чем V L , он затем проверяет состояние заряда. Если состояние заряда SOC меньше, чем максимальное значение состояния заряда (этап , 106, ), контроллер TE , 38, заставляет нагреватель / охладитель TE работать в режиме нагрева с использованием рекуперативной энергии. Вдобавок он заставляет использовать рекуперативную мощность для зарядки EES 34 (этап 108 ).

Контроллер TE 38 продолжает контролировать как температуру T, так и напряжение V EES из EES 34 .Когда температура T превышает T L + ΔT и напряжение V EES превышает V L (этап 110 ), контроллер TE 38 позволяет EES 34 питать лифт по мере необходимости (этап 112 ).

Если V EES больше или равно V L и состояние заряда больше максимального значения (этап 114 ), контроллер TE 38 останавливает зарядку EES 34 , и заставляет нагреватель / охладитель TE работать в режиме нагрева с использованием рекуперативной энергии (этап , 116, ).

TE-контроллер 38 контролирует температуру, чтобы определить, превышает ли температура T L + ΔT (этап 118 ). Пока температура не превышает T L + ΔT, зарядка EES 34 прекращается, и нагревание с использованием рекуперативной энергии для приведения в действие нагревателя / охладителя TE 36 продолжается (этап 116 ). Когда температура превышает T L + ΔT, контроллер TE 38 позволяет EES 34 питать лифт по мере необходимости (этап , 120, ).

РИС. 5A показана работа нагревателя / охладителя TE , 36, в режиме охлаждения, когда группа лифтов работает, по меньшей мере, с одним лифтом в регенеративном режиме и по меньшей мере одним лифтом в двигательном режиме. Режим охлаждения начинается, когда TE-контроллер 38 определяет, что температура T EES превышает верхний предел температуры T U (этап 130 ). Контроллер TE 38 затем сравнивает напряжение EES V EES с допустимым верхним напряжением V U (этап 132 ).

Если V EES превышает V U , контроллер TE 38 подает управляющие сигналы на EES 34 и на нагреватель / охладитель TE 36 . Зарядка EES 34 от шины постоянного тока 26 прекращается, и рекуперативная мощность, подаваемая на шину постоянного тока 26 , используется для питания нагревателя / охладителя TE 36 для охлаждения EES 34 (этап 134 ).

TE-контроллер 38 затем проверяет состояние заряда SOC EES 34 , чтобы определить, равно ли SOC максимально допустимому состоянию заряда или превышает его (этап , 136, ).Если SOC ниже максимального значения, требуется проверка (этап , 138, ).

Если SOC равно или превышает максимально допустимое состояние заряда, контроллер TE 38 управляет EES 34 для питания других лифтов в системе по мере необходимости (этап 140 ). Регулярное управление разделением мощности между нагревателем / охладителем TE , 36, и лифтами продолжается до тех пор, пока температура T EES не перестанет превышать верхний предел температуры T U (этап , 142, ).

Если контроллер TE 38 определил, что V EES не превышает допустимое верхнее напряжение V U (этап 132 ), то контроллер TE 38 сравнивает состояние заряда SOC с максимальным состоянием стоимость заряда. Если значение состояния заряда меньше максимального (этап , 144, ), то контроллер TE , 38, подает управляющие сигналы как на EES 34 , так и на нагреватель / охладитель TE 36 , чтобы вызвать регенеративную мощность, подаваемую на шину постоянного тока . 26 для питания нагревателя / охладителя TE 36 в режиме охлаждения и для зарядки EES 34 (этап 146 ).Это будет продолжаться до тех пор, пока температура T EES 34 не станет меньше T U -ΔT (этап 148 ). В этот момент контроллер TE , 38, продолжит заряжать EES 34 с использованием рекуперативной энергии, но прекратит работу нагревателя / охладителя TE 36 (этап , 150, ).

Если V EES больше, чем V U (этап 132 ) и состояние заряда SOC равно или больше максимально допустимого состояния заряда (этап 152 ), то контроллер TE 38 подает управляющий сигнал в EES 34 для остановки зарядки (этап 154 ).EES 34 затем используется для питания других лифтов по мере необходимости (этап 156 ).

Если рекуперативная мощность доступна (этап , 158, ), контроллер TE , 38, заставляет нагреватель / охладитель TE 36 работать в режиме охлаждения с использованием рекуперативной энергии (этап , 160, ). Если регенеративная мощность недоступна, контроллер TE , 38, заставляет EES 34 обеспечивать питание для работы нагревателя / охладителя TE 36 в режиме охлаждения (этап 162 ).

Контроллер TE 38 проверяет, меньше ли температура T EES T U −ΔT (этап 164 ). Если ответ отрицательный, то контроллер TE 38 возвращается к этапу 154 . Если ответ положительный, то охлаждение больше не требуется, и система возвращается к обычному распределению мощности на шине постоянного тока 26 , без работы нагревателя / охладителя TE 36 (этап 166 ).

РИС. 5B иллюстрирует работу ТЕ-контроллера , 38, и ТЕ-нагревателя / охладителя , 36, в режиме обогрева при работе нескольких лифтов.Режим нагрева начинается, когда TE-контроллер 38 определяет, что температура T EES меньше нижнего предела температуры T L (этап 170 ).

РИС. 5B показано управление нагревателем / охладителем TE , 36, в режиме нагрева с несколькими работающими лифтами, так что по меньшей мере один лифт находится в регенеративном режиме, а другой — в двигательном. Режим нагрева начинается, когда TE-контроллер 38 определяет, что температура T EES меньше нижнего предела температуры T L (этап 170 ).Контроллер TE 38 затем сравнивает напряжение EES V EES с нижним пределом напряжения V L (этап 172 ).

Если V EES меньше V L , TE-контроллер 38 определяет, является ли состояние заряда SOC меньшим или равным минимальному значению состояния заряда (этап 174 ). Если ответ положительный, то контроллер TE 38 заставляет EES 34 заряжаться от электросети (т. Е. От источника питания 22 ).Кроме того, нагреватель / охладитель TE , 36, работает в режиме нагрева либо от сети, либо от рекуперативной энергии (этап , 176, ).

Если состояние заряда больше, чем минимальное значение состояния заряда, то контроллер TE 38 останавливает разряд EES 34 и использует либо рекуперативную, либо сетевую мощность для работы нагревателя / охладителя TE 36 в режиме нагрева. режим для нагрева EES 34 (шаг 178 ).

Контроллер TE 38 затем сравнивает V EES с нижним предельным напряжением V L (этап 180 ).Если V EES меньше, чем V L , выполняется диагностика (этап 182 ), и контроллер TE 38 возвращается к этапу 178 . В результате EES 34 не может разряжаться до тех пор, пока V EES не станет равным или превысит V L . В этот момент TE-контроллер , 38, определяет, находится ли EES 34 в желаемом состоянии заряда (больше минимального) (этап 184 ). Если да, контроллер TE 38 позволяет EES 34 обеспечивать питание лифта по мере необходимости (этап , 186, ).Если нет, контроллер TE , 38, заставляет EES 34 заряжаться от рекуперативной энергии (этап , 188, ) и продолжает контролировать состояние заряда (этап , 184, ).

Если контроллер TE 38 определил на этапе 172 , что V EES меньше, чем V L , он затем проверяет состояние заряда. Если состояние заряда SOC меньше, чем максимальное значение состояния заряда (этап , 190, ), контроллер TE , 38, заставляет нагреватель / охладитель TE работать в режиме нагрева с использованием рекуперативной энергии.Вдобавок он заставляет использовать рекуперативную мощность для зарядки EES 34 (этап 192 ).

Контроллер TE 38 продолжает контролировать как температуру T, так и напряжение V EES из EES 34 . Когда температура T превышает T L + ΔT и напряжение V EES превышает V L (этап 194 ), контроллер TE 38 позволяет EES 34 питать лифты по мере необходимости (этап 196 ).

Если V EES больше или равно V L и состояние заряда больше максимального значения (этап 198 ), контроллер TE 38 останавливает зарядку EES 34 , и заставляет нагреватель / охладитель TE работать в режиме нагрева с использованием рекуперативной энергии (этап 200 ).

Контроллер TE 38 контролирует температуру T EES, чтобы определить, превышает ли температура T T L + ΔT (этап 202 ).Если ответ отрицательный, зарядка EES 34 запрещается, и нагревание с использованием рекуперативной энергии для работы нагревателя / охладителя TE 36 продолжается (этап 200 ). Когда температура превышает T L + ΔT, контроллер TE 38 позволяет EES 34 питать лифты по мере необходимости (этап 204 ).

Система управления температурным режимом TE для системы аккумулирования энергии гибридного лифта поддерживает устройство аккумулирования энергии в условиях контролируемой температуры для обеспечения максимального срока службы.Поскольку срок службы батарей обычно экспоненциально уменьшается с повышением температуры, система управления температурой TE обеспечивает термоэлектрическое охлаждение в условиях высокой температуры окружающей среды или в условиях заряда и разряда, чтобы контролировать температуру модулей накопления электроэнергии в пределах желаемого диапазона температур, как диктуется требования к продукту в отношении срока службы, срока службы, электрохимических характеристик и тому подобное.

Кроме того, система терморегулирования TE обеспечивает обогрев, если температура окружающей среды слишком низкая.Удельная мощность накопителей энергии уменьшается с понижением температуры. Система терморегулирования TE обеспечивает термоэлектрический нагрев, когда это необходимо для поддержания устройств накопления энергии выше минимальной температуры, чтобы обеспечить стабильную работу системы EES и продлить срок ее службы.

За счет использования термоэлектрических устройств для обеспечения местного контроля температуры система теплового управления TE способна обеспечивать тепловое управление накопителями энергии в таких местах, как машинное отделение или шахта подъемника, которые не кондиционируются.Преимущества системы терморегулирования TE включают в себя очень небольшую занимаемую площадь, чрезвычайно быструю реакцию, возможность выполнять несколько функций (нагрев и охлаждение) с одним и тем же устройством, возможность использовать дополнительную мощность от сети или рекуперативную энергию от лифта. привод для повышения энергоэффективности, продления срока службы батареи и поддержания стабильной высококачественной работы гибридной лифтовой системы.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что могут быть внесены изменения в форме и деталях без отступления от сущности и объема изобретения.

Консультации — Инженер по подбору | HVAC и пожарная безопасность для лифтовых систем

Талал М. Рабиа, старший инженер-механик, Syska and Hennessy Group, Сан-Диего

1 августа 2007 г.

Ресурсы лифтовой отрасли оценивают, что в Соединенных Штатах установлено около 900 000 лифтовых систем. Гидравлические лифты составляют почти 70% рынка вертикальных перевозок (ВТ), а 30% — тяговые. Гидравлические лифты обычно устанавливаются в мало- и среднеэтажных зданиях высотой до четырех этажей.Тяговые лифты устанавливаются в зданиях любой высоты, но имеют преимущество более высокой скорости для более высоких зданий.

Кроме того, инженеры должны обеспечить соответствие шахт лифтов строгим требованиям NFPA. Контроль дыма в лифтовых шахтах, вестибюлях лифтов и лестницах должен контролироваться системой сигнализации, внесенной в список UL 864, соответствующей требованиям NFPA 72. Электрические компоненты кабины лифта должны быть заключены в кожухи NEMA 4, чтобы противостоять воде, которая может капать на крышу кабины во время работы. пожар тушится.

Новый тип лифта, который активно набирает обороты на рынке VT, — это лифт без машинного помещения (MRL). Лифты MRL могут эффективно использоваться в зданиях высотой до четырех этажей и имеют то преимущество, что не требуют выделенной не сдаваемой в аренду площади для оборудования. Лифтам MRL по-прежнему требуется небольшое машинное отделение для размещения контроллера и дверца для доступа в шахту подъемника размером с человека для доступа к лифтовой машине, которая монтируется внутри шахты как часть канатно-шкивной системы.Устраняя большую часть машинного отделения, лифты MRL по-прежнему соответствуют некоторым конструктивным требованиям HVAC, предъявляемым к гидравлическим и тяговым лифтам и автомобилям.

Для гидравлических и тяговых лифтов требуются машинные помещения, примыкающие к лифтовым шахтам, и поэтому они занимают арендуемую площадь в зданиях, в то же время требуя дополнительных вспомогательных услуг, включая специализированные системы HVAC. Разработанный инженером-механиком проект, связанный с лифтовой системой и требованиями к вентиляции машинного зала и лифтовых шахт, является ключом к безопасной и эффективной эксплуатации системы здания.

Тяговый лифт машинный

В этой комнате обычно находятся лифты, машины, контроллеры, регуляторы и соответствующие электрические компоненты. Размер помещения составляет приблизительно 12 футов x 12 футов для одной лифтовой системы, включая требования к пространству для обслуживания, или 20 футов x 12 футов для двух систем. Машинные помещения тягового лифта, хотя и отделены от лифтовой шахты, сообщаются посредством нескольких отверстий для тросов или кабелей, обслуживающих автомобили, которые вводят потоки воздуха в машинное отделение.

Основное тепловыделяющее оборудование в машинном отделении — это двигатель лифта, который поднимает и опускает кабину лифта с помощью нескольких стальных тросов, и контроллер. Контроллер должен работать в пределах температурных параметров и, следовательно, вентилируется. Простые системы вентиляции с контроллером втягивают воздух машинного отделения в корпус контроллера, пропускают его над электронным оборудованием и выпускают обратно в машинное отделение, где система кондиционирования машинного отделения способна справиться с охлаждающей нагрузкой.Воздух в машинном отделении, который обслуживает контроллер в дополнение к остальному пространству, должен быть чистым с помощью фильтровальных крышек на выпускном отверстии вентиляции машины, куда также выводятся частицы углерода.

Машинное отделение гидравлического лифта

Машинное отделение гидравлического лифта обычно на 25-50% меньше машинного отделения тягового лифта. В шахте подъемного механизма отсутствует воздушная передача, как в тяговых лифтах, потому что только 2-дюймовая. широкая стальная труба соединяет гидравлическую машину и поршень шахты.Проходные отверстия в шахте шахты заделаны огнестойким герметиком UL для поддержания огнестойкости шахты и обеспечения дымонепроницаемости. 2-дюйм. по широкой стальной трубе подается гидравлическое масло под давлением 400 фунтов на кв. дюйм, которое используется для подъема или опускания цилиндра автомобиля.

Гидравлический блок и контроллер лифта выделяют тепло, поэтому в машинном отделении необходимо кондиционирование воздуха, чтобы поддерживать температуру гидравлического масла на уровне нормальных рабочих температур. Мощность системы переменного тока аналогична машинным помещениям тягового лифта.

Проектирование машинного отделения

При проектировании системы отопления, вентиляции и кондиционирования машинного отделения лифта требуется расчет охлаждающей нагрузки для определения количества БТЕ / час, которое требуется системе переменного тока. Система HVAC лифтовой машины, из-за ее воздействия на оборудование и необходимости, чтобы она работала от аварийных генераторов, приводит проектировщика к независимой системе, отдельной от системы HVAC здания. Типичный вес в 3000 фунтов. Для лифта грузоподъемностью обычно требуется система кондиционирования от 1,5 до 2 тонн в зависимости от расположения машинного отделения в здании и местных климатических условий.ASME A17.1 «Правила техники безопасности для лифтов и эскалаторов» требует, чтобы температура в машинном помещении определялась производителем лифта. Большинство механиков и производителей строительных лифтов поддерживают температуру в машинных отделениях лифтов от 60 ° F до 80 ° F и относительную влажность от 35% до 60%. Система обогрева машинного помещения также является встроенной.

Системы переменного тока для машинных залов

Наиболее распространенными и практичными системами переменного тока для машинных залов являются бесканальные раздельные системы с автоматическим переключением отопления / охлаждения и нагрева (см. Рисунок 1).Срок службы этой системы составляет примерно 10 лет, а стоимость установки составляет от 8000 до 13000 долларов. Производительность бесканального раздельного переменного тока составляет от 6000 БТЕ / час. до 48000 БТЕ / час.

При обследовании систем кондиционирования машинного отделения у одного производителя было 60 000 БТЕ / час. холодопроизводительность для одно- или двухкомнатных помещений. Для полу-резервных систем переменного тока допустимо предоставить две идентичные системы переменного тока раздельного типа, каждая из которых обрабатывает 50% нагрузки. Для больниц резервная система рассчитана на 100% -ную загрузку и должна быть взаимозаменяемой при работе раз в два месяца, чтобы поддерживать надежность во время использования.В более холодном климате системы машинного отделения следует выбирать с низкой температурой наружного воздуха до 0 ° F, потому что машинное отделение может по-прежнему нуждаться в охлаждении в зимние дни на открытом воздухе.

Конденсат из систем кондиционирования в машинных залах утилизируется с помощью изолированных конденсатоотводчиков, которые сбрасываются во внутреннюю открытую вентилируемую систему бытовых сточных вод. В машинных залах не допускается слив в полу, и бордюры с остальной части пола не редкость. В более теплом климате можно использовать сухой колодец в землю для слива конденсата.Рекомендуется использовать сливной насос с двойным конденсатом, так как в машинных помещениях 90% времени нет людей.

Хотя в некоторых зданиях предусмотрены системы охлаждения и горячей воды для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, обслуживание машинного отделения лифта с помощью одной или обеих этих систем не рекомендуется, поскольку любая утечка воды может иметь катастрофические последствия для лифтовой системы. Кроме того, здание может находиться в режиме отопления, а машинное отделение лифта может нуждаться в охлаждении.

Реконструкция

При реконструкции, такой как модернизация лифтовой системы или проект замены, большинство старых машинных залов и контроллеров вентилировались наружным воздухом с помощью моторизованной заслонки с воздухозаборными жалюзи, сблокированной с вытяжным вентилятором, установленным на стене или крыше.При замене лифтовой системы лучше всего удалить эту систему и установить новый сплит-блок переменного тока, потому что существующая система вентиляции может не соответствовать новым требованиям к охлаждающей нагрузке. Компоненты микропроцессора контроллера более чувствительны к теплу и влажности, чем старые релейные контроллеры.

В отремонтированном машинном отделении не должно быть никаких отверстий для передачи воздуха между ним и шахтой. Любые существующие отверстия в полу должны быть закрыты, закрыты стальными пластинами, которые должны быть заподлицо с полом и герметично закупорены.Единственный неизбежный перенос воздуха происходит через отверстия в полу, где автомобильные тросы проходят между кабиной лифта и лифтом. Действие поршня из-за движения кабины лифта внутри шахты подъемника вызывает перенос воздуха между машинным отделением и шахтой. Потери воздуха между шахтой и машинным отделением должны быть скорректированы при расчете охлаждающей нагрузки переменного тока машинного отделения.

Резервная мощность

Мощность аварийного генератора во время отключения электроэнергии в случае пожара или другой чрезвычайной ситуации должна также выдерживать нагрузку по крайней мере одной кабины лифта, которая проезжает через все здание. Электрические нагрузки системы переменного тока машинного отделения и лифтовой машины и контроллера должны быть включены в аварийные электрические нагрузки. В тех случаях, когда строительные нормы и правила допускают установку систем нагнетания давления в шахтах на случай пожара, нагрузка этих систем должна быть добавлена ​​к мощности аварийного генератора.

Лифт вентиляции шахты

Системы кондиционирования воздуха в кабинах лифтов важны для комфорта пассажиров, использующих лифты в зданиях. Большинство автомобильных систем состоят из верхней части кабины с воздушным охлаждением, которая работает с 100% возвратным воздухом.Автомобильные кондиционеры чаще всего используются в высотных зданиях, где высокая загруженность больших автомобилей в сочетании с увеличенным временем в пути требует дополнительной вентиляции. Система вентиляции автомобиля работает через отверстия для забора воздуха на уровне пола автомобиля, где воздух забирается из шахты подъемника и выходит через 12-дюймовый люк в верхней части кабины. вытяжной вентилятор, который нагнетает воздух обратно в шахту. Мощность вентилятора рассчитана на объем автомобиля или в 3,5 раза больше площади пола автомобиля, в зависимости от того, что больше.Когда автомобильная система кондиционирования находится в рабочем состоянии, вытяжной вентилятор автоматически отключается. При установке комплектных систем переменного тока на крыше кабины лифта следует соблюдать рекомендации производителя по установке и удалению от оборудования, включая аварийный люк и его открытие.

Машинные помещения лифтов с кондиционированием воздуха, расположенные в некондиционированном подвальном этаже, должны быть снабжены паронепроницаемыми покрытиями стен. В некоторых случаях этого может быть недостаточно, поскольку водяной пар конденсируется на холодных металлах внутри машинного отделения, включая электрические коробки и кабелепровод.Для таких применений следует рассмотреть возможность использования системы осушения для устранения или уменьшения конденсации.

В регионах с холодным климатом, где температура наружного воздуха может достигать 0 ° F, шахты для гаражей или других зданий и мест, где часть стен шахты подвержена воздействию холодных ветров, а низкие температуры окружающей среды могут опускаться ниже нуля. Такие температуры способствуют коррозии открытых металлов, включая внешнюю часть автомобиля, входные двери шахт, пороги, защитные кожухи и коллекторы.Поскольку инженер-механик проектирует как спринклерную систему, так и обогрев шахты, система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должна предохранять спринклер от замерзания. Система обогрева часто требуется для поддержания температуры оборудования шахтных подъемников в диапазоне от 55 ° F до 60 ° F в более холодном климате, а также помогает предотвратить конденсацию и коррозию. Кодекс лифтов позволяет устанавливать электрические обогреватели UL на разной высоте в шахте шахты, одну в яме, одну в середине шахты и одну на верхнем уровне этажа.Каждый нагреватель имеет встроенный термостат.

Настоящие нормы и правила конкретно не рекомендуют какой-либо тип вентиляционной системы для шахты подъемника при нормальных условиях эксплуатации, за исключением вентиляционного отверстия в верхней части шахты, которое автоматически открывается, чтобы сбросить давление поршня при движении кабины лифта и, возможно, выпустить часть дыма, который может собираться в ней. шахту лифта в случае пожара.

Герметизация шахт при пожаре

В нескольких штатах, в первую очередь в Орегоне и Вашингтоне, были предусмотрены положения о создании избыточного давления в шахтах на случай пожара в качестве метода предотвращения попадания дыма в шахты, а затем на другие этажи.Международный Строительный кодекс в издании 2006 года ввел положения в Раздел 707.14.2 для использования герметизации лифтовых шахт вместо лифтовых вестибюлей или проемов.

ASME, в совместной рабочей группе с Национальной ассоциацией противопожарной защиты. и Конгресс Международного кодекса изучает использование лифтов пожарными при возникновении пожара и использование лифтов жителями зданий при пожаре и других чрезвычайных ситуациях. Рабочие группы также разрабатывают предложения по изменению положений в лифтовых, строительных и противопожарных нормах (см. Рисунок 2).

Между тем недавние исследования канадских экспертов по лифтам и противопожарным системам B44 в группе лифтового комитета ANSI A17.1 предложили несколько концепций создания избыточного давления в шахтах.

Самой популярной концепцией было использование приточных вентиляторов для создания давления в шахте подъемника, так что лифтовая система может использоваться обученными пожарными для безопасной перевозки людей во время пожара. Этот метод повышения давления предполагает использование вентиляторов с регулируемой скоростью, управляемых приводами с регулируемой скоростью и датчиками статического давления.Этот метод создания избыточного давления в шахте должен включать создание избыточного давления в машинном отделении, поскольку воздух в машинном помещении смешивается с воздухом в шахте через тросы, проходящие через отверстия в полу. Система положительного давления будет работать только во время пожара. Продолжительность операции определяется пожарным персоналом. Вестибюль лифта, лестницы и коридоры должны иметь свою собственную независимую систему контроля наддува, чтобы обеспечить разумный контроль дыма и обеспечить безопасный проход для людей.

Архитекторы и подрядчики, участвующие в проектировании и строительстве шахт лифтов, должны сделать лифтовые шахты герметичной конструкцией в соответствии со стандартами строительства лифтовых шахт Института строительных стандартов (CSI), чтобы во время пожара положительное давление автоматически поддерживалось на уровне 0,05 дюйма. W.G.

Органы управления повышением давления должны учитывать эффект поршня из-за движения кабины внутри лифта. Кроме того, система HVAC в здании не должна серьезно мешать этой системе избыточного давления для лифтовой шахты и лифтовых вестибюлей.

История болезни

Отчет «Строительные стандарты» В. Буш, ЧП, опубликовал информацию о пожаре в гранд-отеле MGM в Лас-Вегасе в феврале 1981 года. В этом отчете говорится, что дым и газы, поднимавшиеся по лифту отеля, оказались в ловушке наверху шахты из-за отказа автоматического вентиляционного отверстия. заслонка открываться. При повышении давления дым ушел на 26-й этаж, а затем в коридоры.

Объектами, способствовавшими распространению огня и дыма по зданию, были:

  1. Нет наддува в шахте лифта.

  2. Герметизация вестибюлей лифтов отсутствует.

  3. Нет наддува на лестничной клетке.

  4. Недостаточное уплотнение между дверями шахты лифта и дверным обрамлением вестибюлей, что позволяло дыму из шахты проникать в коридоры и лестничные клетки отеля и выходить из них.

Использование лифтов при пожарах

Контроль дыма в шахте лифта, вестибюлях и лестницах лифта должен контролироваться системой сигнализации, внесенной в список UL 864, соответствующей требованиям NFPA 72.Электрические компоненты кабины лифта должны быть заключены в кожух NEMA 4 для защиты от попадания воды, которая может капать на крышу кабины во время тушения пожара.

Эвакуация пассажиров из лифтов должна соответствовать ASME A17.4 «Руководство по аварийной эвакуации пассажиров из лифтов», 1999 г.

Лебедки лифта должны подвергаться механическому сжатию наружным воздухом при активации любым ручным или автоматическим устройством подачи сигнала тревоги или потоком воды пожарного спринклера для поддержания положительного давления 0.05-дюйм. W.G. В системе наддува лифтовой шахты не должно быть противопожарных или дымовых заслонок.

Нагнетательный вентилятор должен быть снабжен датчиком дыма, подключенным к системе пожарной сигнализации. Система воздуховодов наддува, соединяющая вентиляционную установку наддува с проходом шахты, должна быть заключена в 2-часовой огнестойкий кожух. Отключение системы наддува шахты должно производиться только обученными пожарными. Вывод дыма из шахты на улицу запрещен.Системы наддува лифтовой шахты должны быть независимыми от других систем. Поскольку эта статья касается только лифтов, дальнейшее обсуждение не распространяется на лифтовый холл и герметизацию лестничных клеток.

Проекты лифтовых систем часто определяются архитекторами, которые запрашивают компоновку и спецификации у представителей производителя лифта. В этом случае архитектор исключит участие инженера-механика в проектировании лифта, а также не будут учтены важные соображения по правильному проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования машинных помещений и шахт.

Важно, чтобы проектировщик лифтовой системы координировал свои действия с инженером-механиком, а также с инженерами по пожарной безопасности и электротехнике, чтобы обеспечить интеграцию всех требований по охране окружающей среды и безопасности для лифтовой системы. Когда все элементы дизайна продуманы должным образом, работа одного из важнейших общественных элементов здания будет работать эффективно и надежно.

Каталожные номера:
  1. Международный строительный кодекс, издание 2006 г. , раздел 9.4, Лифты.

  2. «Вертикальный выход», Журнал NFPA , Дж. Брукс Семпл, июнь 1993 г.

  3. ASME A17.4, «Руководство по аварийной эвакуации пассажиров из лифтов», 1999 г.

  4. Сайт исследования мира лифтов, Эдвард Донохью, «Освещение шахты», декабрь 2005 г.

  5. Контроль дыма — высотные здания — город Денвер. Пожарная служба Денвера, июль 2003 г.

  6. «Готовность к чрезвычайным ситуациям», Elevator World , Roger Howkins, Dec.2000.

  7. ASME A17.1, «Правила безопасности для лифтов и эскалаторов», 2005 г.

Подготовка лифтов к зиме | Компания Pincus Elevator

Поскольку мы приветствуем осень и уже не за горами зима, пора задуматься о приведении ваших лифтов и машинных помещений в идеальное состояние. Экстремальная жара и экстремально низкие температуры на улице влияют на работу вашего лифта, поэтому важно следить за техническим обслуживанием, чтобы лифт работал бесперебойно с минимальными ошибками.

Сезонные риски для лифтов

Зимняя подготовка лифтов при низких температурах так же важна для владельцев зданий, как и для военнослужащих. Когда мы вступаем в снежные месяцы, обязательно следите за дверными порогами, так как каменная соль и лед, отходящие от обуви, могут заклинить пороги и помешать работе двери.

Когда в холодные дни в здании работает система отопления, шахта может действовать как дымоход и пропускать теплый воздух через двери шахты и вверх по шахте.Проблема с горячим воздухом, поднимающимся вверх по шахте, заключается в том, что он вызывает повышение давления в шахте и заставляет двери холла немного приоткрываться, что может привести к остановке лифта. Если вы заметили эту проблему, мы можем отрегулировать давление дверной пружины, чтобы уменьшить этот эффект.

В машинном отделении следует поддерживать температуру от 60 до 90 градусов по Фаренгейту. Более низкие температуры для гидравлических лифтов могут вызвать изменения вязкости гидравлического масла и вызвать проблемы со скоростью и нивелированием. Если это вызывает беспокойство, нагреватели бака — хорошее вложение, чтобы свести к минимуму влияние низких температур масла.Эта проблема обычно проявляется утром после периодов, когда лифт мало используется.

Для тяговых лифтов холодная погода может повлиять на механические части машины, включая сухие рельсы. Лифт может начать издавать странный шум из-за отсутствия смазки на стальных направляющих. Когда погода становится холоднее, смазка высыхает, вызывая трение между движущимся лифтом и направляющими. Профилактическое обслуживание и оценка адекватной смазки могут помочь предотвратить эту проблему.

Меры предосторожности для лифта Covid-19

Covid-19 также снова растет и, возможно, никуда не исчезнет в ближайшем будущем, поэтому обычные процедуры для лифтов этой зимой будут немного другими. Обязательно добавьте некоторые меры предосторожности, чтобы свести к минимуму риск заболевания для всех, кто пользуется вашим лифтом.

Рекомендуется часто протирать кнопки подъемника дезинфицирующим средством Lysol Disinfectant, распыляемым на чистую безворсовую тряпку. (Не распыляйте антибактериальный раствор напрямую на пуговицы, сначала убедитесь, что он попал на тряпку.) Кроме того, не забудьте протереть все поручни и стены в лифте, чтобы убить микробы, распространяющиеся при кашле и на случай, если кто-то прикоснется к ним. Это хорошее напоминание о том, что нужно также подмести подоконники пыли и мусора, которые могут накапливать микробы или даже доставить неприятности дверям лифта. Не приближайте руки к лицу, тщательно мойте руки и протирайте другие поверхности, которые могут использоваться ежедневно, где могут жить микробы.

Профилактика и зимний ремонт

Pincus Elevator Company может провести предзимнюю оценку вашего лифта и обеспечить профилактическое обслуживание, чтобы обеспечить бесперебойную работу вашего оборудования в холодное время года.Мы также можем помочь с регулярными тестами аварийных сигналов с вашей компанией, производящей аварийную сигнализацию, чтобы гарантировать, что тестирование проходит гладко и любые проблемы могут быть немедленно решены.

И, конечно же, если этой осенью или зимой у вас возникнут какие-либо проблемы с лифтом и вам понадобится надежная ремонтная бригада для решения проблемы, мы готовы помочь. Позвоните в компанию Pincus Elevator по телефону 610-738-4350 или свяжитесь с Томом Гибсоном, торговым представителем, или Тони Беллуссио, вице-президентом и генеральным менеджером TGibson @ PincusElevator.com или [email protected], чтобы обсудить потребности вашей лифтовой системы. Работайте с нами, чтобы ваши посетители чувствовали себя максимально комфортно и безопасно!

Узнайте больше о современных функциях безопасности лифта!
Пришло время обновить двери лифта?
Защитная кромка Panachrome 3D с функцией голоса

Обновление

FE: CFD создает лучший лифт

Майкл Ригби
Главный консультант, владелец
AnJen Solutions
Вестфорд, Массачусетс.

Радиатор охлаждает электронные и электрические компоненты системы, поглощая и рассеивая тепло. Конструкция, оптимизированная для некоторых свойств, таких как минимальный вес, требует использования расширенного CFD для прогнозирования воздушного потока, температуры и теплопередачи задолго до появления физических прототипов. Хороший пример — недавнее тепловое моделирование лифта с линейными синхронными двигателями (LSM). Нет тросов, шкивов или противовесов. Лифт от MagneMotion развивает скорость 148 футов в минуту и ​​имеет грузоподъемность 24 тонны.

Обычные горизонтальные транспортеры материалов работают в благоприятных условиях и имеют относительно небольшой вес полезной нагрузки. Им просто требуется 2D FEA для прогнозирования температуры системы. Поскольку такие конструкции выдерживают легкие нагрузки, аппроксимация теплопередачи в окружающий воздух является достаточно хорошей.

Лифт LSM, напротив, имеет больший вес и обычно работает в суровых условиях. Лифт состоит из четырех рельсов, установленных вертикально в шахте лифта.Рельсы содержат медные катушки и прикреплены к радиатору. Статоры (неподвижные магниты) крепятся к платформе лифта. Электрический ток, проходящий через медные катушки, создает магнитное поле, которое приводит в движение платформу лифта. Система управления синхронизирует движущееся магнитное поле и платформу лифта.

Общий вес нового LSM был критическим, а 2D FEA не был достаточно точным, чтобы оценить состояние теплоотвода от поверхности до воздуха. Но программное обеспечение Flotherm CFD от Flomerics предоставило детали для понимания передачи тепла от направляющей к радиатору и радиатора к окружающей среде.

Геометрия LSM представлена ​​в виде файла STEP. Модель состояла из семи отдельных алюминиевых радиаторов, токопроводящих соединенных с алюминиевыми блоками на основаниях радиаторов. Программа построила структуру с помощью кубовидных элементов.

Общая мощность, поступающая на радиатор, составила 600 Вт, равномерно распределенная по задней поверхности (интерфейс с шиной LSM). Расстояние от задней поверхности радиатора до стенки шахты лифта составляло 130,25 мм. Сечение потока 174.92 × 431,6 мм. Единственным рассмотренным условием потока была естественная конвекция, вызванная тепловой нагрузкой мощностью 600 Вт. Свойства материала включали теплопроводность алюминия и воздуха, а также вязкость, плотность, удельную теплоемкость и коэффициент расширения воздуха.

Flotherm решил полную тепловую проблему. Он определял теплопроводность двигателя через механическую конструкцию и радиатор, а также конвекцию тепла от механической конструкции и радиатора в воздух. Программа также решила лежащие в основе уравнения Навье-Стокса для определения воздушного потока, вызванного тепловой нагрузкой.

Первоначальный радиатор весил 68 фунтов с высотой оребрения 94,65 мм, толщиной оребрения 11,47 мм и толщиной основания 10,2 мм. Температура на границе раздела между двигателем и конструкцией составляла 114,7 ° F — безопасно ниже максимальной температуры границы раздела 150 ° F.

Целью было уменьшить вес радиатора без чрезмерного повышения температуры интерфейса. Мы оценили 11 различных сценариев проектирования, варьируя количество ребер радиатора, расстояние и толщину. В конце концов, количество ребер 15 и толщина ребра 3 мм минимизировали вес при приемлемой температуре.Оптимизированный радиатор весил всего 39 фунтов.

Дополнительные испытания помогли оценить альтернативные варианты конструкции. Например, укорачивание ребер повысило температуру поверхности раздела. Увеличение количества ребер до 30 и обрезка ребер до 1 мм не помогли. Прикрепление радиатора непосредственно к стене лифта только увеличивало температуру. Использование одного большого вентиляционного отверстия вместо отверстий меньшего размера немного охладило интерфейс, но было более дорогостоящим из-за дорогостоящего процесса обработки. И устранение вентиляционных отверстий оказало негативное влияние.

Испытание на тепловой удар (демпферный / лифтовый)

Для PWB, автомобильного электрического оборудования, бортового оборудования и силовых устройств
Испытание на тепловой удар заключается в оценке устойчивости к изменениям температуры путем попеременного воздействия на образец высоких и низких температур в течение короткого времени. Существует демпферный и элеваторный термошоковые камеры. Демпферный тип требует нескольких минут для изменения температуры, тогда как лифтовый тип допускает изменение температуры в течение 10 секунд.Хотя оба метода не могут изменить продолжительность температурного перехода самого образца, в некоторых отраслях промышленности строго придерживаются оценки типа лифта. Оба метода испытаний доступны в Chemitox.

Испытание лифтового типа на термический удар

Стандарт оценки надежности автомобильных электрических компонентов, полупроводниковых деталей и силовых устройств, разработанный в основном европейскими производителями автомобилей, предусматривает проведение испытаний с камерой лифтового типа.
Мы представили термоударную камеру элеваторного типа средней мощности. Эта модель защищает пути под напряжением и может проводить испытание на тепловой удар под напряжением.

[Характеристики]
Система температурного перехода: Тип лифта
Диапазон высоких температур от +60 до + 205 ℃
Диапазон низких температур : от −77 до 0 ℃
Время перехода температуры: в течение 10 секунд
Внутренние размеры : Ш560 × В445 × Г370 мм, 70L

Испытание на тепловой удар до 300 ℃

Испытание на тепловой удар до 300 ° C в первую очередь предназначено для силовых устройств нового поколения. Разработка автомобильных силовых устройств, требующих вождения в жарких условиях, проводится при температуре 300 ° C. Мы представили камеры с максимальной температурой 300 ° C и предоставляем услуги по оценке и разработке силовых устройств следующего поколения.

[Характеристики]
Система температурного перехода: демпферного типа
Диапазон высоких температур от +80 до + 300 ℃
Диапазон низких температур : от -65 до -10 ℃
Внутренние размеры : Ш370 × В550 × Г400 мм

Большой выбор камер

Мы предлагаем различные камеры для испытаний на термоудар, чтобы удовлетворить потребности клиентов.У нас есть опыт непрерывных измерительных испытаний под напряжением, проверки прогресса путем периодического удаления и анализа отказов после проверки. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Система температурного перехода Диапазон температур Внутренние размеры Номер камеры
Тип демпфера
Камера
-55 ℃ ~ + 200 ℃ W ​​370 мм
H 330 мм
D 400 мм
1
-70 ℃ ~ + 200 ℃ W ​​410 мм
H 460 мм
D 370 мм
2
-65 ℃ ~ + 200 ℃ W ​​550 мм
H 350 мм
D 350 мм
1

Контактная информация
ПИК: Томоки Сумида (Mr.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*