Мощность 1 секции биметаллического радиатора: Мощность 1 секции биметаллических радиаторов отопления — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

Сколько квт в 1 секции биметаллического радиатора

Отдача тепла радиаторов из биметалла отопления: таблица мощности и обозначение количества секций на 1 м2

Даже человеку с опытом бывает тяжело разпознать кто то может подумать металлический и биметаллический отопительные приборы.

Это ясно, так как верх у них полностью одинаков, однако если взять их в руки, то разница сразу почувствуется: вторые несколько сложнее первых, хотя намного легче чугунных.

Но, отличие между ними не только в весе. Вызвана она спецификой сооружения биметаллических батарей.

Характерность биметаллических радиаторов

Подбирая вид обогревательного прибора, потребители ориентируются на несколько показателей, которые указывают даже малоопытным новичкам, насколько устройство подходит или не подойдет для имеющейся системы обогрева. Среди них ключевыми считаются те, что отличаются техническими особенностями конструкции:

• Отдача тепла радиаторов из биметалла больше, чем металлических, за счёт встроенного изнутри стального сердечника. Хотя сталь не назовешь замечательным проводником тепла, так как ее показатель составляет всего 47 Вт/м*К, но обрамление из алюминия, который разогревается почти что очень быстро и имеет показатель отдачи тепла 200-236 Вт/м*К, создало из них хороших «партнеров».
• Долговечность конструкции является одной из очень продолжительных, и составляет 20-25 лет, о которых говорят изготовители. В действительности, аналогичные отопительные приборы могут работать без перебоев до пятидесяти лет и более. Связывают это с тем, что металлический кожух не граничит с тепловым носителем, а это означает, не ржавеет, чем в большинстве случаев «мучаются» батареи, полностью сделанные из этого металла.
• Мощность одной части радиатора из биметалла определяет, сколько потребителю нужно компонентов для любого отдельного помещения с учетом всех допустимых потерь тепла в нем. Если даже сделать самые элементарные расчеты по комнатной площади, установить отопительный прибор, а тепла не хватит, то нарастить еще одну – две части можно практически в любое время. То же самое, если в помещении переизбыток тепла, их можно разобрать.
• Противостояние мощным гидравлическим ударам, которыми «страдает» централизованная нагревательная система, это один из довольно значительных параметров, дающий возможность использовать батареи из биметалла в домах многоквартирных.

Примечательно, но строение отопительных приборов данного типа ликвидирует еще 1 большой минус остальных видов обогревательных приборов: им не страшен состав и качество носителя тепла. Если для алюминия, к примеру, требуется чистейшая вода с некоторым уровнем Ph, которую нереально обеспечить в общегородской системе отопления, то стальные коллекторы изнутри биметаллических батарей готовы «сотрудничать» с любым типом тепловых носителей.

Понятие отдачи тепла

Чтобы разобраться, сколько кВт в 1 части радиатора из биметалла, следует с самого начала понять, что такой параметр значит.

Такие термины, как поток тепла или мощность, являются определением количества тепла, которое выделяет отопительный прибор за определенный срок. Так отдача тепла одной части радиатора из биметалла равна 200 Вт.

Большинство производителей используют в обозначении мощности батареи не Ватты, а кол-во выделяемых калорий в час. Во избежание недоразумений, следует перевести данный показатель, если исходить из соотношения 1 Вт = 859,8 кал/ч.

Если сопоставлять батареи из различных видов металлов, то не только отдача тепла будет у них различная, но и другие основные параметры. Ниже приведена таблица отдачи тепла радиаторов из биметалла по сравнению с чугунными, стальными и металлическими подобиями. И нее видно, что во всем такой вид батарей – это прекрасный «кандидат» для установки в домах с централизованной системой отопления.

В основном, определяясь с обогревательным прибором, необходимо взять во внимание не только то, с какой системой обогрева он будет работать, но и способ подсоединения. Даже точно зная, сколько кВт в одной части радиатора из биметалла и произведя все расчеты, количества компонентов в готовой системы может не хватить для хорошего обогревания помещения. Связывают это с тем, что потребители либо не знают, либо просто забывают предусматривать способ подсоединения батареи к сети.

Так нижнее подключение дает возможность скрыть все трубы в пол или стенку, однако при этом «съедает» до 20% тепла. Если этого не взять во внимание, когда выполняется расчет секций радиаторов из биметалла, то в комнате будет холодно. Это абсолютно не все нюансы, которые нужно брать во внимание перед приобретением отопительных батарей.

Размер и объем одной части

Мощность радиатора из биметалла прямо связана с его размером и емкостью. Потребителям прекрасно известно, что, чем меньше носителя в батарее, тем он экономично и эффектнее не прекращает работу. Связывают это с тем, что небольшое кол-во такой же воды нагревается намного быстрее, чем, когда ее много, а это означает и электрической энергии будет потрачено меньше.

В зависимости от межосевого расстояния, объем отопительных приборов колеблется:

• При 200 мм – 0. 1-0.16 л.
• Межосевое расстояние 350 мм имеет от 0.17 до 0.2 л.
• При параметре 500 мм – 0.2-0.3 л.

Зная, к примеру, емкость и мощность части радиатора из биметалла 500 мм, можно высчитать, сколько носителя тепла понадобится для определенного помещения. Если конструкция состоит из 10 секций, то в них уместится от 2 до 3 литров воды.

В точках продажи устройства показаны готовыми моделями радиаторов из биметалла, которые состоят из 8, 10, 12 или 14 секций, но потребители, очень часто, любят приобретать любой компронент в отдельности.

Расчет количества секций по размерам и площади

Чтобы в доме либо квартире было действительно тепло, необходимо заблаговременно высчитать численность секций радиатора из биметалла на 1 м2. Наиболее простой и примерный способ, как это осуществить, сделать вычисления по комнатной площади. Формула выглядит так:

N – это необходимое кол-во части;

S – площадь помещения;

P – кВт в части радиатора из биметалла.

К примеру, для комнатки площадью 3х4 м2 понадобится:

3х4 м2х100/200Вт = 6 (12 м2х100/200Вт).

Подобным образом, для такой небольшой комнатки понадобится 6 секций, но необходимо взять во внимание, что аналогичное вычисление примерное. Если у нее одна или две фасадные стены или в ней имеется балкон или окно, все это снизит параметры мощности отопительного прибора, так как часть тепла просто будет ими «съедаться».

Дабы получить более правильные данные, понадобится взять во внимание потолочную высоту, оконное размещение, способ подсоединения отопительного прибора, наличие стен с внешней стороны и качество их утепления.

Подобным образом, отдача тепла радиаторов из биметалла отопления зависит от нескольких показателей, которые, сведя вместе, дадут полную картину того, сколько секций требуется для помещения конкретной площади.

Как говорит практика применения радиаторов из биметалла в жилых площадях с централизованным обогревом, правильно рассчитанная мощность и установка нужного количества секций дает возможность не только качественно нагреть комнату, но и сильно экономить на оплате услуг ЖКХ.

Когда предстоит замена устаревших батарей из чугуна на конструкции из биметалла, профессионалы рекомендуют применять то же численность секций, что было в старой системе. Это продиктовано тем, то для любого определенного помещения когда-то уже производились расчеты количества секций по их мощности с учетом потерь тепла.

Так как биметалл превосходит мощностью чугун, то такое же кол-во компонентов сделает необходимый климат в помещении без увеличения электро расходов. Этот подход экономит время на выполнение расчетов, так что потребителю остается лишь определиться с размерами устройства и местом, где оно будет монтироваться.

Мощность 1 части радиатора из биметалла

Сегодня предлагаю побеседовать о мощности 1 части радиатора из биметалла. Про алюминий и чугун мы уже рассказывали, наступила очередь биметалла. Биметалл по собственным свойствам очень схож на алюминий и благодаря этому их мощность почти что схожа …

Напомню биметалл — это сравнительно новый материал отопительных батарей, который состоит из 2-ух металлов стального сердечника изнутри и металлического корпуса сверху. Подобное комбинирование призвано первым делом, работать с высоким давлением в отопительных приборах, до 40 атмосфер.

По существу, биметалл это доработанный радиатор из алюминия. Однако использование стального сердечника несколько ухудшает отдачу тепла отопительного прибора. Не гораздо разумеется, но факт остается фактом.

Радиаторы из биметалла как именно и металлические поставляются по большей части в 2-ух форматах. Высотой в 500 мм и высотой в 350 мм.

Отопительный прибор высотой 500 мм

Типовый радиатор из биметалла конкретно такой монтируется в сотнях квартир в Российской Федерации. Мощность одной части подобного отопительного прибора, по заверению изготовителя меняется от 170 до 210 Вт энергии тепла. Однако по сути, после разговора с монтажниками, необходимо рассчитывать мощность 1 части в 150 Вт энергии тепла. Ведь изготовители всегда чуть-чуть завышают характеристики (вымеряют при прекрасных условиях, особенно китайские).

Отопительный прибор высотой в 350 мм

Это уменьшенная версия отопительных приборов ставится либо рядом с большими окнами. Либо в местах куда сложно добраться. Мощность такой части, по паспорту меняется от 120 до 150 Вт энергии тепла. На деле стоит ждать даже от отличного изготовителя около 100 — 120 Вт тепла.

Как говорят мне монтажники – всегда необходимо брать батареи чуть – чуть с запасом, а иначе температура в комнате будет не удобной (будет холодно).

Разумеется, всегда необходимо правильно рассчитывать батареи отопления (прочтите в данной заметке там по полкам). Тогда дома будет тепло и удобно.

Какое кол-во квт в отопительном приборе: расчеты, кол-во

Дабы теплоснабжение дома было эффективным, направляться приобрести высококачественные его детали. Перед этим — выполнить верный расчет их мощности.

Вычисления изготавливаются с учетом:

• комнатной площади;
• высоты ее потолка;
• числа окон,
• длины помещения;
• изюминок климата в регионе.

Определить продуктивность устройств возможно самостоятельно. Для этого необходимо знать, сколько кВт в 1 части отопительного прибора из алюминия либо чугунного, стального, биметаллического аналога.

Правильный выбор

1. Продуктивность отопительных устройств обязана составлять 10% от комнатной площади, если например высота ее потолка создает менее трех метров.
2. Если он больще, то добавляются 30%.
3. Для торцевого помещения необходимо добавить еще 30%.

Необходимые расчеты

По завершении определения тепловых утрат нужно выяснить продуктивность прибора (какое кол-во кВт в стальном радиаторе или других устройствах должно быть).

1. Например, необходимо отопить помещение, площадью 15 м? и потолочной высотой 3 м.
2. Находим его кол-во: 15•3=45 м?.
3. Инструкция говорит, что для обогревания 1 м? в условиях Средней полосы России необходимо 41 Вт тепловой продуктивности.
4. Значит, кол-во комнаты перемножаем на эту цифру: 45•41=1845 Вт. Такую мощность обязан иметь отопительный отопительный прибор.

Нужно обратить внимание! Если например жилье находится в регионе с жёсткими зимами, необходимо взятую цифру помножить на 1. 2 (показатель потери тепла). Итоговая цифра будет составлять 2214 Ватт.

Кол-во ребер

Потом необходимо определить количество секций в батарее. В руководствах к изделиям указывается параметр каждого их ребра.

Из нее вы установите, сколько кВт в одной части радиатора из биметалла и металлического аналога – это 150-200 Вт. Возьмём большой параметр и поделим на него неспециализированную необходимую мощность в нашем примере: 2214:200=11.07. Значит, чтобы обогреть жилую площадь необходима батарея из 11 секций.

Теплопроизводительность

В комнате отопительные устройства устанавливаются у наружной стены под проемом окна. Благодаря этого, излучаемое прибором тепло делится приемлемо. Холодный пространство с воздухом, поступающий от окон, блокируется нагретым потоком, идущим наверх от отопительного прибора.

Чугунные батареи

Чугунные аналоги имеют такие плюсы:

• владеют длительным рабочим ресурсом;
• имеют высокий уровень прочности;
• они стойки к поражению коррозией;
• прекрасно подойдут для использования в коммунальных системах, работающих на низкокачественном теплоносителе.
• сейчас изготовители делают радиаторы из чугуна (цена их больше, чем обычных заменителей), имеющие усовершенствованный внешний вид, благодаря использованию передовых технологий отливки их корпусов.

Минусы изделий: огромная масса и тепловая инерционность.

Нижняя таблица озвучивает, сколько кВт в радиаторе из чугуна, если исходить из его модели.

Нужно обратить внимание! Дабы отопить комнату, площадью 15 м?, мощность, проще говоря кВт радиатора из чугуна, обязано быть как минимум 1.5. Говоря иначе, батарея обязана складываться из 10-12 секций.

Отопительные приборы из алюминия

Изделия из алюминия имеют огромную теплопроизводительность, чем аналоги из чугуна. При вопросе о том, сколько кВт в одной части отопительного прибора из алюминия, специалисты отвечают, что она доходит до 0.185-0.2 кВт. В конце концов для нормативного уровня прогревания пятнадцатиметрового помещения хватит 9-10 секций металлических секций.

Плюсы подобных устройств:

• не тяжелый вес;
• прекрасный дизайн;
• высокий уровень теплопередачи;
• температурой возможно руководить собственными руками с помощью термостатических вентилей.

Но изделия из алюминия не имеют такой прочности, как аналоги чугунные, например масляный отопительный прибор 2 кВт. Если из этого исходить они восприимчивы к скачкам рабочего давления в системе, на гидравлике ударам, излишне высокой температуре носителя тепла.

Нужно обратить внимание! В то время, когда возле воды уровень рН (кислотность) очень высокий, алюминий выделяет приличное количество водорода. Это очень пагубно влияет на наше здоровье. Если из этого исходить, подобного рода устройства необходимо применять в обогревательной системе, тепловой носитель в которой владеет нейтральной кислотностью.

Биметаллические изделия

Прежде чем узнать, сколько кВт в 1 части радиатора из биметалла, направляться взять во внимание, что подобные батареи владеют похожими рабочими параметрами с металлическими подобиями. Однако у них нет минусов, им отличительных.

Это мероприятие обусловила конструкция устройств.

1. Они складываются из бронзовых или труб из стали, по которой протекает тепловой носитель.
2. Трубки запрятаны в металлическом пластинчатом корпусе. В конце концов вода, циркулирующая изнутри, с алюминием корпуса не взаимодействует.
3. Если из этого исходить, кислотные и механичные характеристики носителя тепла на работу и состояние прибора никоим образом не влияют.

Благодаря стали труб устройство имеет высокопрочность. Очень высокую отдачу тепла снабжают наружные алюминиевого ребра. Пробуя определить, сколько кВт в стальном радиаторе, имейте в виду, что биметалл имеет наивысшую отдачу тепла — около 0.2 кВт на одно ребро.

Узнав, сколько кВт в 1 части радиатора сделанного из стали или аналога из иного металла, вы сумеете определить теплопередачу получаемой продукции. Это разрешит вам облагородить эффективную систему отопления в собственном жилье.

Видео в этой публикации продолжает воочию сообщать вас по теме.

Расчет радиаторов отопления Часть 1

биметаллические, алюминиевые, стальные, чугунные батареи, видео и фото

Статьи

Чтобы отопление жилища было эффективным, следует купить качественные его элементы. Перед этим — осуществить правильный расчет их мощности.

При расчетах следует учитывать теплопотери жилья.

Вычисления производятся с учетом:

• площади комнаты;
• высоты ее потолка;
• числа окон,
• длины помещения;
• особенностей климата в регионе.

Рассчитать производительность приспособлений можно своими силами. Для этого надо знать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого радиатора или чугунного, стального, биметаллического аналога.

Правильный выбор

1. Производительность отопительных приспособлений должна составлять 10% от площади комнаты, если высота ее потолка составляет менее 3 м.
2. Если он выше, то прибавляются 30%.
3. Для торцевого помещения надо прибавить еще 30%.

Необходимые подсчеты

Пример теплопередачи алюминиевого изделия.

После определения тепловых потерь нужно определить производительность прибора (сколько кВт в стальном радиаторе или других приборах должно быть).

1. Например, надо отопить помещение, площадью 15 м² и высотой потолка 3 м.
2. Находим его объем: 15∙3=45 м³.
3. Инструкция говорит, что для обогрева 1 м³ в условиях Средней полосы России надо 41 Вт тепловой производительности.
4. Значит, объем комнаты перемножаем на данную цифру: 45∙41=1845 Вт. Такую мощность должен иметь отопительный радиатор.

Обратите внимание!
Если жилище расположено в регионе с суровыми зимами, надо полученную цифру умножить на 1.2 (коэффициент потери тепла).
Итоговая цифра составит 2214 Ватт.

Количество ребер

Далее надо рассчитать число секций в батарее. В инструкциях к изделиям указывается параметр каждого их ребра.

Из нее вы узнаете, сколько кВт в одной секции биметаллического радиатора и алюминиевого аналога – это 150-200 Вт. Возьмем максимальный параметр и разделим на него общую требуемую мощность в нашем примере: 2214:200=11.07. Значит, для обогрева комнаты нужна батарея из 11 секций.

Тепловая мощность

На фото — примерная теплопередача чугуна.

В комнате отопительные приспособления ставятся у наружной стены под оконным проемом. Вследствие этого, излучаемое прибором тепло распределяется оптимально. Холодный воздух, поступающий от окон, блокируется нагретым потоком, идущим наверх от радиатора.

Батареи из чугуна

Чугунные аналоги имеют такие плюсы:

• обладают продолжительным эксплуатационным ресурсом;
• имеют высокий уровень прочности;
• они устойчивы к поражению коррозией;
• отлично подходят для применения в коммунальных системах, работающих на низкокачественном теплоносителе.
• сейчас производители изготавливают чугунные батареи (цена их выше, чем обычных аналогов), имеющие улучшенный внешний вид, благодаря использованию новых технологий отливки их корпусов.

Недостатки изделий: большая масса и тепловая инерционность.

Нижняя таблица озвучивает, сколько кВт в чугунном радиаторе, исходя из его модели.

Модель радиатора	Тепловая мощность одной секции в Ваттах
МС-140/М-2	160
МС-140/М-300	117
МС-90	130
Т-90/М	127

Обратите внимание!
Чтобы отопить комнату, площадью 15 м², мощность, то есть кВт чугунного радиатора, должно быть не менее 1.5. Иными словами, батарея должна состоять из 10-12 секций.

Радиаторы из алюминия

Так меняется теплоотдача алюминиевой продукции.

Изделия из алюминия имеют большую тепловую мощность, чем аналоги из чугуна. При вопросе о том, сколько кВт в одной секции алюминиевого радиатора, специалисты отвечают, что она доходит до 0.185-0.2 кВт. В итоге для нормативного уровня прогревания пятнадцатиметрового помещения будет достаточно 9-10 секций алюминиевых секций.

Преимущества таких приборов:

• легкий вес;
• эстетичный дизайн;
• высокий уровень теплопередачи;
• температурой можно управлять своими руками при помощи термостатических вентилей.

Но изделия из алюминия не имеют такой прочности, как аналоги чугунные, например масляный радиатор 2 кВт. Поэтому они чувствительны к скачкам рабочего давления в системе, гидравлическим ударам, излишне высокой температуре носителя тепла.

Обратите внимание!
Когда у воды уровень рН (кислотность) повышенный, алюминий выделяет много водорода.
Это негативно влияет на наше здоровье.
Исходя из этого, такие приборы желательно применять в обогревательной системе, теплоноситель в которой обладает нейтральной кислотностью.

Биметаллические изделия

Строение биметаллического изделия.

Прежде чем выяснить, сколько кВт в 1 секции биметаллического радиатора, следует учесть, что такие батареи обладают похожими эксплуатационными параметрами с алюминиевыми аналогами. Однако у них нет минусов, им свойственных.

Это обстоятельство обусловила конструкция приборов.

1. Они состоят из медных либо стальных труб, по которым течет теплоноситель.
2. Трубки спрятаны в алюминиевом пластинчатом корпусе. В итоге вода, циркулирующая внутри, с алюминием корпуса не взаимодействует.
3. Исходя из этого, кислотные и механические характеристики носителя тепла на работу и состояние прибора никоим образом не влияют.

Именно стальные трубы сообщают биметаллическому изделию отличные технические характеристики.

Вывод

Выяснив, сколько кВт в 1 секции стального радиатора либо аналога из другого металла, вы сможете рассчитать теплопередачу приобретаемой продукции. Это позволит вам обустроить эффективную отопительную систему в своем жилище.

Видео в этой статье продолжает наглядно информировать вас по теме.

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Виды и виды радиаторов, их преимущества и недостатки

Летом нужно готовить не только санки, как в старой поговорке.

Стоит позаботиться и о других атрибутах, спасающих нас от зимних холодов. Этот период лучше всего подходит для замены радиаторов. Но перед их изменением нужно определиться с их типом и типом. Чтобы облегчить вам выбор, мы классифицировали основные виды радиаторов и указали их основные характеристики, преимущества и недостатки.

Содержимое:

1. Стальные радиаторы отопления
2. Алюминиевые радиаторы отопления
3. Чугунные радиаторы отопления
4. Биметаллические радиаторы отопления
5. Внутрипольные конвекторы
6. Плинтусные конвекторы отопления

Стальные радиаторы отопления

Панельные стальные радиаторы

Такие радиаторы еще называют конвекторами; имеют высокий КПД — до 75%. Внутри радиаторов находится одна или несколько стальных нагревательных панелей и ребер конвектора.

Устройство стального панельного радиатора.

Панельные радиаторы

являются наиболее бюджетным решением для собственного дома и поэтому наиболее распространены в автономных системах отопления. В зависимости от количества нагревательных панелей и конвекционных ребер различают следующие типы панельных радиаторов водяного отопления: 10, 11, 20, 21, 22, 30, 33.

Производители: В основном это страны Европы — Германия (Buderus и Kermi), Чехия (Korado), Италия (DeLonghi), Финляндия (PURMO). Цены на них невысокие, поэтому российские производители не очень хорошо представлены на этом рынке.

+ Плюсы:

• Низкая инерция, отличная теплопередача.
• Небольшой объем теплоносителя, малое энергопотребление.
• Эти радиаторы экологически чистые и безвредные, поэтому их можно использовать в больницах, школах и детских садах.
• Чрезвычайно низкая цена.

— Минусы:

• Если с системы отопления слить воду, то при контакте кислорода со стенками радиатора начинает образовываться коррозия.
• Гидравлический удар опасен для стальных радиаторов. Поэтому их нельзя использовать в многоэтажных домах.
• Из-за конвекции возможны сквозняки и поднятие мелкой пыли.

Трубчатые стальные радиаторы

Конструкция радиатора представляет собой конструкцию из стальных труб, по которым проходит горячая вода. Производство таких устройств дороже панельных, поэтому и цена на них выше.

Вариантов оформления множество — это настоящий пир для фантазии дизайнера.

Производители:

Из европейских стран-производителей можно назвать Германию (Kermi, Charleston, Zehnder Charleston, Arbonia) и Италию (Israp Tesi). Отечественные устройства производства завода КЗТО (Кимры) имеют рабочее давление до 15 бар. А модели «РС» и «Гармония» еще и защищены от коррозии полимерным покрытием.

Плюсы и минусы: Эти радиаторы, как и панельные, имеют достоинства и недостатки, присущие изделиям из стали. Однако по напору их показатели лучше (это плюс), а цена существенно выше (это минус).

Основные характеристики

• Давление (рабочее) — в среднем 6-10 бар (для панельных радиаторов) и 8-15 бар (для трубчатых радиаторов).
• Тепловая мощность (общая) — 1200-1600 Вт.
• Температура горячей воды (максимальная) — 110-120 градусов.
• рН воды 8,3-9,5.

Алюминиевые радиаторы отопления

Как следует из названия, это радиаторы, полностью изготовленные из алюминия. Существует два типа радиаторов – литьевые и экструзионные. И те, и другие лучше использовать для автономного отопления – для централизованной системы они не подходят из-за давления и коррозии, которая возникает из-за некачественного теплоносителя в системе центрального отопления.

Инжекторные радиаторы

Литые радиаторы

имеют широкие каналы для горячей воды и прочные толстые стенки.

Радиатор состоит из нескольких секций, которые при необходимости могут быть добавлены или удалены.

Экструзионные радиаторы

При этом способе производства (более дешевом) вертикальные части батареи выдавливаются из алюминиевого сплава на экструдере. Коллектор отлит из силумина. Весь продукт изменить нельзя — нельзя ни добавлять разделы, ни удалять их. Это главный недостаток данного типа радиаторов.

Производители: В основном это компании из Италии. В частности, можно назвать FARAL Green HP, ALUWORK, Sira Group (аккумуляторы ROVALL), Fondital.

+ Плюсы:

• Эти радиаторы очень легкие, поэтому их просто монтировать, не требуя использования прочных кронштейнов.
• По теплоотдаче занимают одно из первых мест среди всех отопительных приборов.
• Они могут очень быстро нагреть комнату.
• Они экономичны и могут быть оснащены регулятором температуры.
• Дизайн продукта современный и привлекательный.

— Минусы:

• Срок службы не очень большой — около 15 лет.
Алюминий
• химически активен, поэтому подвержен коррозии и требует качественного теплоносителя.
• При вытеснении воздуха образуется водород.
• Слабая конвекция.
• Возможны утечки между секциями.
Алюминиевые радиаторы
• не способны выдержать гидроудары и скачки давления.

Основные характеристики

• Давление (рабочее) — в среднем 6-16 бар.
• Тепловая мощность (1 секция) — 82-212 Вт.
• Температура горячей воды (максимальная) — 110 градусов.
• рН воды 7-8.

Чугунные радиаторы отопления

Условно их можно разделить на радиаторы в традиционном или современном стиле и радиаторы в стиле ретро.

Чугунные радиаторы в современном стиле

Самый старый тип радиатора. Эти радиаторы отличаются простотой и строгостью форм, плоским фасадом, лаконичным дизайном. Они долго греются, но с честью выдерживают все тяготы центрального отопления. Они долговечны, дешевы, служат около 50 лет. Поэтому, решая, какие типы радиаторов отопления выбрать, многие останавливаются на чугунных.

Производители: Бюджетные, чугунные радиаторы выпускают украинские, российские, белорусские заводы. Но зарубежная продукция будет и качественнее, и привлекательнее внешне. Отметим компании Konner, Viadrus, DemirDöküm, Roca.

Радиаторы в стиле ретро

Каждый из этих радиаторов — маленький шедевр. Действительно, художественное литье из чугуна выглядит очень изысканно, украшая любое помещение. К сожалению, каждая такая батарея стоит очень дорого.

Производители: Это фирмы из Англии, Германии, Франции, Турции, Китая. Например, Roca и Konner выпускают очень красивые модели.

+ Плюсы:

• Способны работать не менее 50 лет.
• Чугун химически пассивен; следовательно, он «слишком прочен» для коррозии.
• Радиационное излучение нагревает помещение с высокими потолками.
• При отключении обогрева батареи долго остаются горячими.
• Низкая цена (кроме моделей из художественного литья).

— Минусы:

• Долгий разогрев.
• Большой вес и габариты вызывают трудности при транспортировке и установке.
• Для радиаторов требуется прочное крепление.
• Большой объем охлаждающей жидкости.
• Чугун – хрупкий металл. Гидравлический удар способен сломать чугунную батарею.

Основные характеристики

• Давление (рабочее) — 9-12 бар.
• Тепловая мощность (1 секция) — 100-160 Вт.
• Температура горячей воды (максимальная) — 110 градусов.

Радиаторы отопления биметаллические

Такие радиаторы сочетают в себе трубчатый сердечник из стали и алюминиевый корпус. В основном их делают из секций, четное количество.

Но есть и цельные (монолитные) модели (редко встречаются в продаже), плюс которых — способность выдерживать давление до 100 атмосфер. В случае с монолитными моделями создается прочный стальной каркас, на который «одевается» алюминиевая оболочка.

 
Устройство представляет собой биметаллический радиатор.

Полностью биметаллические радиаторы имеют стальной трубчатый сердечник по всей длине каналов радиатора. Они надежны и долговечны, но стоят дорого. Хорошие радиаторы производят Rifar (Россия), Royal Thermo BiLiner и Global Style (Италия).

Псевдобиметаллическими называются радиаторы, которые имеют только вертикальные каналы, армированные сталью. Они дешевле предыдущих, процентов на 20, лучше отдают тепло, но более чувствительны к коррозии из-за контакта охлаждающей жидкости с алюминием. Такие изделия производят фирмы Rifar (Россия), Sira (Италия) и Gordi. (Китай).

+ Плюсы:

• Инерция практически отсутствует, теплоотдача отличная.
• Биметалл выдерживает высокое давление и гидравлический удар.
• Небольшой объем горячей воды.
• Установка проста, дизайн современный.
• Стойкость к коррозии.

— Минусы:

• Цена «кусается».
• Тепловыделение ниже, чем у алюминиевых радиаторов.

Основные характеристики

• Давление (рабочее) — в среднем 20-50 бар.
• Тепловая мощность (1 секция) — 150-180 Вт.
• Температура горячей воды (максимальная) — 130 градусов.
• Характеристики теплопередачи — не имеет значения.

Внутрипольные конвекторы

Новым решением среди отопительных приборов являются скрытые в полу конвекторы, состоящие из теплообменника, воздуховода и декоративной решетки. Патрубки для теплоносителя медные, а ребра алюминиевые. Есть модели со стальным трубчатым сердечником («Бриз» от КЗТО). Особенно хороши напольные радиаторы для панорамного остекления. Их используют в аэропортах, автосалонах, спортивных сооружениях (например, бассейнах).

+ Плюсы:

• Прочность и простота конструкции, небольшой вес.
• Не подвержены коррозии.
• Занимают мало места.
• Они практически невидимы.
• Простота установки и очистки.
• Равномерность прогрева помещения.
• Защита от запотевания стекол.

— Минусы:

• Большая монтажная длина.
• Невозможность использования принудительной вентиляции.
• Низкие потери тепла.
• Неэкономично.

Производители: OPLFLEX (Чехия), Mohlenhoff (Германия), JAGA (Бельгия), IMP KLIMA (Словения), КЗТО (Россия).

Основные характеристики

• Давление (рабочее) — 10-16 бар.
• Тепловая мощность — 130-10000 Вт.
• Температура горячей воды (максимальная) — 110-130 градусов.

Плинтусные конвекторы отопления

Эти конвекторы, называемые еще теплыми плинтусами, очень низкие. Всего 20 или 25 см. А их глубина еще меньше – 10 см. У нас они еще не прижились, но в Америке очень популярны. Они монтируются на стену.

+ Плюсы:

• Экономия топлива на отоплении — до 40 процентов.
• Наличие терморегуляторов, защита от перегрева.
• Быстрая установка, легкий ремонт.
• Равномерное распределение тепла.

— Минусы:

• Монтаж осуществляется только специалистами.
• Из-за прилегания конвектора к стенам их отделка коробится.
• Высокая цена.

Основные характеристики

• Тепловая мощность — 500-1500 Вт.
• Температура охлаждающей жидкости до 130 градусов.
• Максимальное рабочее давление до 16 атм.

Теперь, узнав о видах и преимуществах разных типов радиаторов отопления, вы сможете более уверенно и правильно выбрать необходимые радиаторы.

Вам будет интересно

Loop Heat Pipe для TacSat-4

Peter M. Dussinger, David B. Sarraf и William G. Anderson

Advanced Cooling Technologies, Inc.
1046 New Holland Avenue
Lancaster, Pennsylvania 17601
[email protected]

Abstract

В микроспутнике TacSat-4 используется алюминиево-аммиачная петлевая тепловая трубка ( LHP) для передачи 700 Вт тепла от электроники к двум секциям радиатора. В дополнение к тепловым требованиям, были дополнительные спецификации для первичных и вторичных фитилей, а также для балансировки потока между двумя конденсаторами LHP. В данной статье обсуждаются экспериментальные испытательные стенды, предназначенные для проверки характеристик КТГ на соответствие этим требованиям. Обсуждаются измеренные характеристики LHP при различных режимах работы, включая пуск, несбалансированный отвод тепла конденсатора, переходную мощность, высокую мощность и останов.
Ключевые слова: Контурная тепловая труба, LHP, Вторичный фитиль, Балансировщик потока, Спутниковое терморегулирование
PACS: 44.35.+c, 44.0.+i -4 — тактический микроспутник который строится Военно-морской исследовательской лабораторией (NRL). Основная цель программы TacSat — разработать относительно недорогую, быстро развертываемую и оперативно реагирующую систему, которая переводит спутники на более оперативный/тактический уровень процессов и пользователей. Полезная нагрузка спутника — это, прежде всего, передовое оборудование связи. Спутник будет летать по высокоэллиптической орбите, а уровень мощности находится в диапазоне от 200 до 700 Вт.

Фотография тепловой трубки контура качества полета для системы терморегулирования TacSat-4 показана на рисунке 1. Она состоит из одного испарителя с двумя параллельными секциями конденсатора. Испаритель содержит высокоэффективный первичный фитиль из спеченного никеля с прочным вторичным фитилем из экранированного композитного материала. Схема системы терморегулирования показана на рис. 2. Электронные блоки/модули, рассеивающие мощность, прикреплены к сотовой панели с двумя встроенными тепловыми трубками постоянной проводимости (CCHP). Испаритель КТН присоединен к ЦТЭЦ и передает тепло от ЦТЭЦ к одному или обоим конденсаторам, в зависимости от температуры радиаторов, прикрепленных к конденсаторам КТТ. Каждая из двух секций излучателя представляет собой четыре сегмента оболочки спутника восьмиугольной формы.

 

 

LHP использует аммиак в качестве рабочей жидкости и рассчитан на передачу до 700 Вт. Корпус испарителя и трубопроводы конденсатора изготовлены из алюминия. Транспортные линии и компенсационная камера изготовлены из нержавеющей стали. Биметаллические переходные соединения, сваренные трением, используются для соединения секций из нержавеющей стали с алюминиевыми секциями. Первичный фитиль представляет собой спеченный никелевый порошок, а вторичный фитиль представляет собой сетку из нержавеющей стали. Полный список требований к конструкции показан в Таблице 1. LHP TacSat-4 был успешно спроектирован, изготовлен, испытан и доставлен в NRL в феврале 2008 г. Запуск спутника запланирован на середину-конец 2009 г..

Первичный фитиль

Первичный фитиль для TacSat-4 LHP был изготовлен с использованием никелевых порошков субмикронного размера. Фотография двух спеченных и полностью обработанных первичных фитилей показана на рис. 3. Первичный фитиль был испытан для определения его пористости, радиуса пор и проницаемости. Образец материала фитиля, взятый с одного конца предварительно обработанного фитиля, также был испытан на теплопроводность. В таблице 2 фактические свойства фитиля сравниваются со спецификациями.

 

 

Приспособление для испытания фитиля на теплопроводность показано на рис. 4. К образцу фитиля прикладывается известная тепловая нагрузка с помощью картриджных нагревателей электрического сопротивления, встроенных в медный стержень «горячего конца». Отвод тепла осуществляется охлаждаемым водой медным стержнем с «холодным концом». Термопары установлены в холодном и горячем стержнях по ходу теплового потока. Температура между термопарами, площадь поперечного сечения стержня и теплопроводность материала стержня используются для расчета мощности, передаваемой по длине стержня. Тщательная оценка и коррекция сопротивления интерфейса учитываются для достижения точного результата.

Приспособление для испытания радиуса пор фитиля показано на рис. 5. Образец фитиля насыщен метанолом и имеет тонкий слой метанола поверх него. Давление азота в нижней камере повышают до тех пор, пока через верхнюю часть фитиля не прорвется пузырек. Замеры радиуса пор и проницаемости проводились несколько раз в процессе производства. Первое измерение проводится на образце спеченной заготовки. Второе измерение проводится на обработанном фитиле перед установкой в ​​корпус насоса. И третье и последнее измерение проводится после того, как фитиль вставлен в корпус насоса и торцевое уплотнение компенсационной камеры завершено. Во всех случаях фитиль превышал требования к капиллярности и сопротивлению потоку для этого применения.

Вторичный фитиль

Вторичные фитили используются для гидравлического соединения жидкости в компенсационной камере с первичным фитилем в испарителе. Это важно как в устойчивом состоянии, так и в переходных ситуациях. Например, в стационарных условиях работы внутренний диаметр основного фитиля находится при несколько более высокой температуре, чем температура насыщения в компенсационной камере. Это приводит к тому, что небольшая часть тепла, подводимого к первичному фитилю, «обратно проводится» в компенсационную камеру посредством двухфазного испарения и конденсации, аналогично обычной тепловой трубе. Это часто называют утечкой тепла». Без вторичного фитиля для передачи эквивалентного количества рабочей жидкости из компенсационной камеры обратно в первичный фитиль первичный фитиль будет испытывать нехватку жидкости, что в конечном итоге приведет к отказу (перегреву). Определенные переходные состояния, такие как мгновенное изменение мощности и/или быстрое изменение температуры конденсатора, также могут вызвать дисбаланс между жидкостью, возвращающейся из секции конденсатора, и жидкостью, удаляемой из первичного фитиля. Во время этих переходных процессов вторичный фитиль необходим для компенсации разницы массового расхода путем передачи достаточного количества жидкости из компенсационной камеры в первичный фитиль.

NRL оценила потенциальные переходные условия и предоставила спецификации для вторичного фитиля LHP: пропускная способность 30,5 Вт-м (1200 Вт-дюйм) при неблагоприятном угле наклона 2° в среде с перегрузкой 1 g. В этом приложении первичный фитиль имеет длину 30,5 см (12 дюймов), а общая длина фитиля или потока жидкости (первичный фитиль + переходная + компенсационная камера) составляет примерно 45,7 см (18 дюймов). Следовательно, вторичный фитиль должен иметь мощность 30,5 Вт·м при неблагоприятной статической высоте 1,6 см (0,63 дюйма). Возможности вторичного фитиля должны были быть продемонстрированы до окончательной сборки корпуса испарителя.

Транспортная способность вторичного фитиля измерялась как для отдельного фитиля, так и после того, как вторичный фитиль был интегрирован в основной фитиль. На рис. 6 показан вторичный фитиль, испытываемый в автономном режиме. Специальный нагревательный блок был спроектирован и изготовлен для подачи тепла и одновременного выхода пара. Поперечное сечение нагревательного блока показано на рис. 7. Вторичный фитиль был ориентирован под неблагоприятным наклоном 2°, так что только последняя часть фитиля находилась в контакте с лужей метанола. Фитилю давали возможность смачиваться за счет капиллярного действия. После насыщения фитиля мощность нагревателя ступенчато увеличивалась, выпаривая метанол, транспортируемый через фитиль. Потребляемая мощность и эффективная длина между границей раздела фитиль-ванна и нагревателем использовались для расчета транспортной способности в Вт-м. Из-за различий в свойствах жидкостей между метанолом и аммиаком (в первую очередь вязкость жидкости) результаты при использовании метанола примерно в 3,3 раза ниже, чем можно ожидать при использовании аммиака. Испытание было остановлено, когда была достигнута пропускная способность, в три раза превышающая требуемую.

После того, как были продемонстрированы потенциальные возможности вторичного фитиля, следующим шагом была демонстрация транспортных возможностей при установке в первичный фитиль. В этой конфигурации также демонстрируются возможности транспортировки фитиля и интерфейс или гидравлическое соединение между первичным и вторичным фитилями. В основном испаритель КТТ работает в условиях открытой атмосферы с использованием метанола в качестве рабочего тела. Жидкость подается в первичный фитиль только через вторичный фитиль, а пар выпускается через выпускной конец испарителя для пара, как это было бы при нормальной эксплуатации.

После вставки вторичного фитиля в первичный фитиль корпус испарителя был установлен в положении, противоположном наклону на 2°, а кончик вторичного фитиля, который обычно находился бы в компенсационной камере, был слегка погружен в бассейн с метанола, как показано на рис. 8. Нагреватель, размер которого обеспечивает равномерное покрытие, был прикреплен к поверхности ввода тепла испарителя; и ряд термопар был прикреплен к корпусу испарителя по его длине.

Мощность нагревателя увеличивалась ступенчато, поскольку термопары контролировались на однородность. Неравномерный температурный профиль может быть потенциальным признаком дефекта гидравлической связи между первичным и вторичным фитилями. Испаритель работал с однородностью температуры лучше 0,7°C, мощностью до 150 Вт при эффективной длине 24 см (9,5 дюйма), что соответствует пропускной способности 36 Вт·м (1425 Вт·дюйм) в метаноле. Принимая во внимание различия свойств метанола и аммиачной жидкости, предполагается, что мощность вторичного фитиля в установленном состоянии составляет примерно 120 Вт-м (4700 Вт-дюйм), что значительно превышает требуемые 30,5 Вт-м (1200 Вт-дюйм). .

Параллельный балансировщик потока конденсатора

Спутник TacSat-4 представляет собой структуру в форме восьмиугольника, которая медленно вращается по высокоэллиптической орбите. Внешняя обшивка также служит радиатором для рассеивания отработанного тепла в космос за счет излучения. Таким образом, бывают случаи, когда солнечная тепловая нагрузка довольно высока на одной стороне спутника, в то время как на другой стороне наблюдается гораздо более холодная среда. По этой причине радиаторная (или конденсаторная) секция петлевой тепловой трубы представляет собой параллельный набор конденсаторов. Один контур конденсатора передает тепло четырем смежным панелям восьмиугольной конструкции; и другой путь конденсатора передает тепло оставшимся четырем смежным панелям. Пар, вытекающий из корпуса насоса, поступает в тройник, который разветвляется на два параллельных контура конденсатора. Петли снова соединяются через второй тройник, собирающий жидкость из конденсаторов и возвращающий ее в корпус насоса.

Если солнечная нагрузка особенно высока на один из двух конденсаторов LHP, возможно, что температура этого конденсатора будет выше, чем рабочая температура LHP. В этом случае теплая часть конденсатора будет заполнена относительно статичными перегретыми парами аммиака. Если бы этот пар мог свободно смешиваться с переохлажденной жидкостью, возвращающейся из другого сегмента конденсатора, перегретый пар конденсировался бы в переохлажденную жидкость, и это привело бы к отмене переохлаждения, что, вероятно, вызвало бы неконтролируемое повышение температуры. температура контура. Компенсатор потока параллельного конденсатора, показанный на рисунке 9., был спроектирован и установлен для предотвращения смешивания перегретого пара из одного сегмента конденсатора с переохлажденной жидкостью, возвращающейся из другого сегмента. Балансировщик потока работает, создавая границу раздела жидкость-пар на пористой мембране.

NRL указала два требования к балансировщику потока. Первым требованием была способность выдерживать давление более 1000 Па. Это устанавливается ожидаемыми перепадами давления в контуре. Давление на стороне пара будет выше, чем на стороне возврата жидкости, за счет перепада давления жидкости на активном пути конденсатора. Если мембрана не может удержать эту разницу давлений, то пар будет смешиваться с переохлажденной жидкостью, что приведет к тепловому разгону. Второе требование ограничивало падение давления при прохождении жидкости через мембрану. Этот предел был установлен на уровне 1000 Па при расходе аммиака 0,7 грамма в секунду. Другими словами, активный конденсатор должен иметь возможность пропускать жидкость через мембрану, которая не используется для сдерживания давления пара, не создавая большого перепада давления, который может неблагоприятно повлиять на работу петлевой тепловой трубы.

Конструкция мембраны из композитного экрана использовалась для удовлетворения двух требований. Радиус пор экрана был достаточно мал, чтобы препятствовать проникновению пара, а мембрана была достаточно тонкой, чтобы падение давления от потока жидкости через мембрану было небольшим. Помимо конструкции мембраны, также имеет значение расстояние мембраны относительно тройникового пересечения. Предотвращение того, чтобы пары горячей стороны отменяли переохлаждение в линии возврата жидкости, является ключом к правильной работе КТТ. Таким образом, тепловые модели были разработаны для определения практического расстояния (длины тройника), такого, чтобы проводимость через стенки трубы и стоячую жидкую пробку на непроточной стороне тройника была незначительной. Выбранное расстояние было порядка 2,5 см.

Испытания на тепловые характеристики

Испытания на тепловые характеристики были проведены для демонстрации надежного пуска в условиях низкой мощности, остановки при минимальном нагреве компенсационной камеры, стабильной переходной реакции на изменения мощности и температуры конденсатора, работы при несимметричных температура конденсатора и предел производительности при больших мощностях. Интерес представляли как скорость теплопередачи (мощность), так и теплопроводность КТТ. Испытания проводились с уровнем LHP и с наклоном LHP под углом 2° с компенсационной камерой под испарителем. Разницы в производительности не наблюдалось.

LHP был установлен на приспособление, поставляемое NRL, как показано на рис. 10. Испаритель был прикреплен к алюминиевому блоку со встроенными патронными нагревателями. Конденсаторы крепились к медным блокам, которые нагревались или охлаждались жидкостью или газом, проходившим по каналам в блоках. Температуру каждого конденсатора контролировали независимо.

Пусковые испытания

Требованием к этому LHP было продемонстрировать запуск при 10 Вт, 15 Вт и 50 Вт, подаваемых на испаритель, при температуре конденсатора -40°C. Хладагент пропускали через оба блока конденсаторов до тех пор, пока температура конденсаторов не снизилась до -40°С. Испаритель и транспортные линии оставались при комнатной температуре во время операции охлаждения. Это указывает на то, что внутри LHP не было установлено никакого потока.

Когда конденсаторы стабилизировались при температуре -40°C, к алюминиевому нагревательному блоку, прикрепленному к испарителю, подавалось питание. Было проведено три теста на трех уровнях мощности: 10, 15 и 50 Вт. На рис. 11 представлена ​​диаграмма тестовых данных, собранных во время пускового теста мощностью 50 Вт. Температура на выходе компенсатора потока и линии возврата жидкости, поступающей в корпус испарителя, быстро падала от комнатной температуры до температуры конденсатора сразу после подачи питания на испаритель. Это указывает на то, что холодная жидкость в конденсаторах начинает течь обратно в корпус испарителя из-за низкой подводимой мощности. Другими словами, LHP успешно запущен.

Успешные запуски были достигнуты каждый раз и на всех трех уровнях мощности. Как видно на рис. 10, пусковые нагреватели также были установлены на верхней стороне корпуса испарителя для обеспечения локализованной пусковой мощности с высоким тепловым потоком. Эти нагреватели никогда не требовались для запуска КТТ. Каждый раз он начинался с равномерной малой мощности по всей поверхности испарителя.

Испытания на останове

На участке орбиты, когда полезная электроника выключена, желательно, чтобы контур прекратил передачу энергии для поддержания температуры на палубе полезной нагрузки и минимизации величины колебания температуры электроника через орбиту. Как правило, работающий КТТ продолжает передавать мощность от испарителя к конденсатору до тех пор, пока температуры испарителя и конденсатора не сравняются. Во многих приложениях это может происходить на самом холодном участке орбиты.

Чтобы предотвратить охлаждение LHP полезной нагрузки на участке орбиты с нулевой мощностью, активируется небольшой нагреватель, прикрепленный к компенсационной камере. Небольшой нагреватель повышает температуру насыщения и давление в компенсационной камере, что компенсирует разницу давлений, необходимую для циркуляции переохлажденной жидкости из конденсатора в испаритель.
На рис. 12 представлен график тестовых данных, демонстрирующий возможность почти немедленного отключения LHP с0031 очень маленькая мощность нагревателя. Данные испытаний показывают, насколько быстро температура в секции конденсатора падает, чтобы соответствовать условиям окружающей среды
; в то же время испаритель сохраняет тепло и поддерживает почти постоянную температуру.
LHP очень быстро выключается при небольшом подводе тепла, примерно 10 Вт.
Проверка температуры несбалансированного конденсатора устраняет разницу давлений, необходимую для циркуляции переохлажденной жидкости из конденсатора в испаритель.

На рис. 12 представлен график тестовых данных, демонстрирующий возможность почти мгновенного отключения LHP с0031 очень маленькая мощность нагревателя. Данные испытаний показывают, насколько быстро температура в секции конденсатора падает, чтобы соответствовать условиям окружающей среды
; в то же время испаритель сохраняет тепло и поддерживает почти постоянную температуру.
LHP очень быстро выключается при небольшом подводе тепла, примерно 10 Вт.

Температурные испытания несбалансированного конденсатора

Как описано ранее, спутник TacSat-4 будет летать по высокоэллиптической орбите, а сам спутник будет медленно вращаться вокруг главной оси. Это может привести к большой разнице в температуре панелей конденсатора. В любой момент времени один набор панелей радиаторов, прикрепленных к одному из двух параллельных конденсаторов LHP, может быть полностью освещен солнечным светом, в то время как другой набор панелей радиаторов, прикрепленных к другому параллельному конденсатору LHP, может быть обращен в открытый космос. Возможно, что температура теплого конденсатора будет выше рабочей температуры КТТ. В этом случае теплый участок конденсатора перестанет отводить тепло и наполнится относительно статичными перегретыми парами аммиака. Если бы этот пар мог свободно смешиваться с переохлажденной жидкостью, возвращающейся из другого сегмента конденсатора, перегретый пар конденсировался бы в переохлажденную жидкость и отменял переохлаждение, что, вероятно, вызывало бы неконтролируемое повышение температуры контура. Были проведены испытания, чтобы продемонстрировать этот вариант работы и протестировать компенсатор потока параллельного конденсатора в условиях полной мощности. Тест был проведен при первой работе LHP на 700 Вт с обеими секциями конденсатора, установленными примерно на 40 °C. Это привело к установившемуся режиму работы при температуре приблизительно 47 °C («рабочая температура НД») с обоими работающими конденсаторами. В этот момент температура одной из двух секций конденсатора была повышена за счет включения нагревателя, прикрепленного к этой секции конденсатора, и прекращения потока хладагента в эту секцию.

Конденсатор «горячей стороны» перестал работать почти сразу, о чем свидетельствует повышение рабочей температуры, как показано на рис. 13. Температура насыщения контура увеличилась примерно на 6°C, а затем стабилизировалась. Ожидается повышение температуры контура, поскольку один из двух конденсаторов больше не работает. Другими словами, площадь конденсации уменьшилась вдвое; и, следовательно, разница температур, необходимая для передачи 700 Вт, увеличилась для компенсации. Через 45 минут весь конденсатор «горячей стороны» очищается от жидкости, а оставшийся пар остается относительно застойным и перегретым. Это также видно на Рисунке 13, где датчики температуры, прикрепленные к конденсатору «горячей стороны», начинают значительно превышать рабочую температуру КТТ.

Во время тестирования «горячей стороны» КТТ продолжает работать только с одним работающим конденсатором. Рабочая температура КТТ несколько увеличивается из-за потери площади теплообмена. Как описано ранее, спутник TacSat-4 будет летать по высокоэллиптической орбите, а сам спутник будет медленно вращаться вокруг главной оси. Это может привести к большой разнице в температуре панелей конденсатора. В любой момент времени один набор панелей радиаторов, прикрепленных к одному из двух параллельных конденсаторов LHP, может быть полностью освещен солнечным светом, в то время как другой набор панелей радиаторов, прикрепленных к другому параллельному конденсатору LHP, может быть обращен в открытый космос. Возможно, что температура теплого конденсатора будет выше рабочей температуры КТТ. В этом случае теплый участок конденсатора перестанет отводить тепло и наполнится относительно статичными перегретыми парами аммиака. Если бы этот пар мог свободно смешиваться с переохлажденной жидкостью, возвращающейся из другого сегмента конденсатора, перегретый пар конденсировался бы в переохлажденную жидкость и отменял переохлаждение, что, вероятно, вызывало бы неконтролируемое повышение температуры контура.

Были проведены испытания, чтобы продемонстрировать этот вариант работы и проверить компенсатор потока параллельного конденсатора в условиях полной мощности. Тест был проведен при первой работе LHP на 700 Вт с обеими секциями конденсатора, установленными примерно на 40 °C. Это привело к установившемуся режиму работы при температуре приблизительно 47 °C («рабочая температура НД») с обоими работающими конденсаторами. В этот момент температура одной из двух секций конденсатора была повышена за счет включения нагревателя, прикрепленного к этой секции конденсатора, и прекращения потока хладагента в эту секцию.

Конденсатор «горячей стороны» перестал работать почти сразу, что видно по увеличению рабочих температур, как показано на рисунке 13. Температура насыщения контура увеличилась примерно на 6°C, а затем стабилизировалась. Ожидается повышение температуры контура, поскольку один из двух конденсаторов больше не работает. Другими словами, площадь конденсации уменьшилась вдвое; и, следовательно, разница температур, необходимая для передачи 700 Вт, увеличилась для компенсации. Через 45 минут весь конденсатор «горячей стороны» очищается от жидкости, а оставшийся пар остается относительно застойным и перегретым. Это также видно на Рисунке 13, где датчики температуры, прикрепленные к конденсатору «горячей стороны», начинают значительно превышать рабочую температуру КТТ.

Во время тестирования «горячей стороны» КТТ продолжает работать только с одним работающим конденсатором. Рабочая температура КТТ несколько увеличивается из-за потери площади теплообмена; однако повышение температуры относительно невелико, и КТТ продолжает стабильно работать. Отказов и теплового разгона не наблюдалось. Испытание показало, что компенсатор потока способен удерживать перегретый пар на «горячей стороне» и пропускать 700-ваттный эквивалент жидкого аммиака через «холодную сторону» при приемлемом сопротивлении потоку. В конце температурного испытания несбалансированного конденсатора конденсатор «горячей стороны» был повторно активирован. LHP быстро вернулся в стационарное состояние перед испытанием.

Тестирование переходной характеристики

ТБТ был протестирован с двумя типами переходных процессов, которые, как показали предыдущие исследования, вызывают термическую нестабильность или отказы в КТТ, которые не имели подходящего вторичного фитиля для гидравлического соединения компенсационной камеры с первичной фитиль. Интерес представляют два переходных процесса: циклическое включение питания и быстрые изменения температуры конденсатора.

Тестирование переходных процессов в цикле питания проводилось следующим образом: LHP был запущен при 50 Вт при температуре конденсатора, установленной на уровне -40 °C. Каждые 30 минут входная мощность изменялась в следующей последовательности: 50 Вт, 500 Вт, 50 Вт, 500 Вт, 250 Вт, 550 Вт, 275 Вт. Во время этих изменений мощности температура конденсатора поддерживалась постоянной на уровне -40 °C. График данных испытаний циклов питания показан на рис. 14. LHP хорошо отреагировал без признаков нестабильности или отказа.

Тестирование переходного цикла температуры конденсатора также выполнялось следующим образом: Потребляемая мощность испарителя LHP была установлена ​​постоянной на уровне 250 Вт, а температура конденсатора была установлена ​​на -40°C. После достижения стационарного состояния температуру конденсатора повышали со скоростью 2°С в минуту, пока температура конденсатора не повысилась до +20°С. Несмотря на то, что контроллер температуры увеличивался на 2°C в минуту, LHP реагировал медленнее, чем эта скорость увеличения, из-за тепловой массы LHP и испытательного приспособления. Заданная температура конденсаторов поддерживалась на уровне +20°C до тех пор, пока LHP не достигла установившегося состояния. В этот момент температуру конденсатора снижали со скоростью 2°С в минуту до тех пор, пока температура конденсатора не снижалась обратно до исходной точки -40°С. График этих данных приведен на Рисунке 15. ТБТ хорошо отреагировал без признаков нестабильности или отказа как во время переходных процессов с повышением, так и с понижением температуры.

Испытание на максимальную мощность

Испытания на максимальную или максимальную мощность также проводились для демонстрации того, что LHP может передавать более 700 Вт. Конденсаторы LHP были настроены на -40°C, а LHP был запущен на 400 Вт. Мощность увеличивалась ступенчато с шагом 100 Вт каждые 30 минут до максимальной мощности нагревателя 800 Вт. Как показано на рис. 16, LHP стабилен и работает, как и ожидалось, до 800 Вт. Тестирование выше 800 Вт не проводилось, поэтому предельный предел не определялся.

Выводы

LHP, спроектированный и изготовленный для системы терморегулирования TacSat-4, соответствует и превосходит требования и спецификации, разработанные Лабораторией военно-морских исследований. Первичный и вторичный фитили, а также уравнитель потока параллельного конденсатора были протестированы как отдельные узлы до интеграции в окончательную сборку КТТ. Новые разработанные методы испытаний, в частности, для оценки вторичного фитиля, оказались успешными при оценке подузлов перед окончательной сборкой и испытанием.

Были проведены наземные испытания, включая пуски на малой мощности, отключение путем нагрева компенсационной камеры, испытания на несбалансированную температуру конденсатора, испытания на переходные процессы – циклы включения и изменения температуры конденсатора, а также испытания на максимальную мощность.