Қайсысы жақсы, ашық контур немесе тұйық тізбек?

 

 

Ашық тізбек

 

 

Ашық контур, әдетте "тікелей{0}}ағын" немесе "ашық" салқындату жүйесі деп те аталады, оның айналымы кезінде салқындатқыштың (әдетте су) атмосферамен тікелей байланысымен сипатталады.

 

 

Жұмыс принципі

 

Жылу сіңіру: Жылу салқындатылған жабдықтан (мысалы, қозғалтқыштар немесе генераторлар) салқындатқыш сұйықтыққа беріледі.

Булану: Жылу тиелген{0}}салқындатқыш сұйықтық радиатордан (конденсатор) өткенде, ол мәжбүрлі конвекция және табиғи конвекция арқылы жылуды ауаға таратады.

Байланыс: Салқындатқыш сұйықтық радиатордағы ауамен тікелей жылу алмасуға ұшырайды, бұл әдетте судың біраз бөлігін булануды қамтиды.

Рециркуляция: Салқындатылған салқындатқыш циклды аяқтай отырып, жылуды қайтадан сіңіру үшін жабдыққа қайта айдалады.

 

Негізгі артықшылықтар

 

Жылу диссипациясының жоғары тиімділігі: Ауамен тікелей байланыс - жылуды таратудың жоғары тиімді әдісі, бұл үлкен көлемдегі жылуды тез жоюға мүмкіндік береді.

Қарапайым құрылым: Жүйе салыстырмалы түрде қарапайым, әдетте тек сорғыны, радиаторды, құбырларды және желдеткішті қажет етеді.

Төмен құн: Жабдықты бастапқы инвестициялау және техникалық қызмет көрсету шығындары салыстырмалы түрде төмен.

Оңай техникалық қызмет көрсету: Салқындату сұйықтығының ауамен жанасуының арқасында жүйедегі минералдар, қоспалар және басқа заттар үрлеу, суды ауыстыру және т.б. арқылы оңай жойылады.

 

Негізгі кемшіліктер

 

Жоғары суды тұтыну: Бұл ашық тізбектердің ең маңызды кемшілігі. Салқындату сұйықтығы жылуды тарату кезінде үздіксіз буланып, сұйықтық деңгейінің төмендеуіне әкеледі, бұл тұщы сумен үнемі толықтыруды қажет етеді.

Су сапасының нашарлауы: Ең алдымен су буланатындықтан, еріген минералдар, тұздар және қоспалар көбірек шоғырланады. Бұл құбырлар мен радиаторлардағы масштабтауға және коррозияға әкелуі мүмкін, бұл жылуды тарату тиімділігіне және жүйенің қызмет ету мерзіміне қатты әсер етеді.

Ауаның ластануы: Буланған салқындатқыш сұйықтық (әсіресе антифриз пайдаланылғанда) қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін кейбір қоспаларды алып кетуі мүмкін.

Мұздауға қарсы{0}мүмкіндігі нашар: Қыста мұздатуды болдырмау үшін салқындатқышқа көп мөлшерде антифриз қосу керек, бұл шығындарды айтарлықтай арттырады.

Шу: Желдеткіштің жоғары{0}}жылдамдығы айтарлықтай шу шығарады.

 

Типтік қолданбалар

 

Ашық тізбектер жылуды таратудың өте жоғары тиімділігін қажет ететін сценарийлерде кеңінен қолданылады, ал суды тұтыну және техникалық қызмет көрсету шығындары басты мәселе емес.

Автокөлік қозғалтқыштары: Бұл ең типтік қолданба. Автокөлік қозғалтқыштары жұмыс кезінде үлкен жылу шығарады және ашық салқындату жүйесі салқындатқыштың кеңеюі мен қысқаруы арқылы сұйықтық деңгейінің өзгеруін автоматты түрде өтей отырып, жылуды тиімді түрде таратады.

Теңіз энергетикалық жүйелері:Үлкен кемелердің негізгі қозғалтқыштарыжәне генераторлар әдетте ашық салқындату жүйелерін пайдаланады, теңіз суын салқындатқыш ретінде пайдаланады, ол кеменің сыртқы корпусы немесе теңіз суының арнайы радиаторлары арқылы таралады.

Электр станциялары: Кейбір үлкен генераторлар жылуды тарату үшін салқындату мұнараларының, өзендердің немесе көлдердің суын пайдаланып, ашық тізбектерді пайдаланады.

 

Жабық контур

 

 

«Жабық» немесе «айналымдағы» салқындату жүйесі деп те аталатын жабық контур атмосферамен тікелей байланыссыз, толығымен жабық жүйе ішінде салқындатқыштың (әдетте антифриз немесе арнайы термиялық май) айналымымен сипатталады.

 

 

Жұмыс принципі

Жылу сіңіру: Салқындатқыш сұйықтық жабдықтың ішіндегі жылуды сіңіреді.

Жанама жылу диссипациясы: Жылу тиелген{0}}салқындатқыш сұйықтық оқшауланған жылу алмастырғышқа (көбінесе «салқындатқыш» немесе «конденсатор» деп аталады) айдалады.

Жылу алмасу: Жылу алмастырғыштың ішінде салқындатқыш жылуды құбыр қабырғасы арқылы басқа тәуелсіз сұйықтыққа (әдетте су немесе ауа) береді, осылайша салқындатылады.

Рециркуляция: Салқындатылған салқындатқыш циклды аяқтай отырып, жылуды қайтадан сіңіру үшін жабдыққа қайта айдалады.

Негізгі артықшылықтар

Нөлдік суды тұтыну: Салқындату сұйықтығы нөлдік су шығынын қамтамасыз ете отырып, дерлік булану жоғалтпай, жабық жүйеде айналады.

Тұрақты су сапасы: Ешқандай су буланбайтындықтан, салқындатқыштың концентрациясы мен құрамы ұзақ уақыт бойы тұрақты болып, қабыршақтану мен коррозия мәселелерін түбегейлі шеше алады.

Күшті мұздауға қарсы{0}мүмкіндік: Салқындату сұйықтығының концентрациясын (мысалы, этиленгликоль концентрациясын) дәл бақылай отырып, қатал суық орталарға бейімделе отырып, -20 градустан -50 градусқа дейін немесе одан да төмен -мұздауға қарсы мүмкіндіктерге оңай қол жеткізуге болады.

Экологиялық таза: Толығымен жабық жүйе салқындатқыш сұйықтықтың ұшып кетуіне және ағып кетуіне жол бермейді, бұл оны қоршаған ортаға зиянсыз етеді.

Төмен шу: Жабық жүйелер әдетте үнсіз сорғыларды пайдаланадыжәнеүлкен желдеткіштердің орнына жылу алмастырғыштар, нәтижесінде жұмыс шуы төмендейді.

Негізгі кемшіліктер 

 

Салыстырмалы түрде төмен жылу диссипациясының тиімділігі: Тікелей ауамен салыстырғанда, құбыр қабырғалары арқылы жанама жылу алмасудың тиімділігі азырақ.

Күрделі жүйе: Жабық жүйелер жылу алмастырғыштар, кеңейту цистерналары, қауіпсіздік клапандары және айналма клапандар сияқты қосымша компоненттерді қажет етеді, бұл құрылымды салыстырмалы түрде күрделі етеді.

Жоғары құны: Бастапқы жабдықты инвестициялау, салқындатқыш сұйықтық шығындары және техникалық қызмет көрсету шығындары әдетте ашық жүйелерге қарағанда жоғары.

Жоғары техникалық қызмет көрсету талаптары: Судың сапасы тұрақты болғанымен, салқындатқыштың өзінің қызмет ету мерзімі шектеулі (әдетте 2-5 жыл) және үнемі ауыстыруды қажет етеді. Бұған қоса, қоспалар жылу алмастырғышта әлі де жиналуы мүмкін және мерзімді тазалауды қажет етеді.

Типтік қолданбалар

Су ресурстарына, судың сапасына, мұздатуға қарсы{0}}жұмыстарына және жұмыс шуына қатаң талаптар қойылатын сценарийлерде жабық тізбектер таңдаулы болып табылады.

Деректер орталықтары: Серверлер мен қосқыштар сияқты АТ жабдығы дәл басқарылуы керек жылу шығарады. Жабық салқындату жүйелері суды тұтынусыз тұрақты, тиімді салқындатуды қамтамасыз етеді, бұл оларды деректер орталықтары үшін негізгі таңдау етеді.

Precision Electronics: Өнеркәсіптік басқару компьютерлері, медициналық құрылғылар, сынақ аспаптары және т.б. дәлдік пен сенімділікті қамтамасыз ету үшін тұрақты жұмыс температурасын талап етеді.

Әскери техника: Цистерналар, броньды машиналар, ұшақ қозғалтқыштары және т.б. экстремалды ортада жұмыс істейді және жабық салқындату жүйелері мұздаудан және коррозияға қарсы-сенімді қорғанысты қамтамасыз етеді.

Биік-қабатты ғимараттар: Суды үнемдеу және қоршаған ортаны қорғау мақсатында қазіргі заманғы көпқабатты ғимараттардың орталық кондициялау жүйелерінде -тұйық су жүйелері жиі қолданылуда..

 

Қалай таңдау керек? Салыстыру кестесі

 

Неғұрлым интуитивті салыстыруды қамтамасыз ету үшін мен келесі кестеде екі жүйенің де негізгі сипаттамаларын қорытындыладым.

Сипаттама	Ашық тізбек	Жабық контур
Жылу диссипациясының тиімділігі	Жоғары	Салыстырмалы түрде төмен
Суды тұтыну	Жоғары	Нөл
Судың сапасын басқару	Жиі үрлеуді, суды ауыстыруды, химиялық өңдеуді қажет етеді; кешенді басқару	Тұрақты су сапасы; басқарудың қажеті жоқ дерлік
Мұздауға қарсы -мүмкіндік	Әлсіз; сыртқы жылытуға немесе судың жиі өзгеруіне байланысты	Күшті; дәл реттеледі
Жүйе құны	Төмен	Жоғары
Техникалық қызмет көрсету құны	Орташа	Орташа және жоғары
Операциялық шу	Жоғары; негізінен жанкүйерлерден	Төмен; негізінен сорғылардан
Қоршаған ортаға әсері	Маңызды; негізінен суды тұтыну және ықтимал ластану	Минималды; негізінен салқындатқышты қауіпсіз тастау
Типтік қолданбалар	Автомобиль, теңіз, электр станциялары	Деректер орталықтары, дәлме-дәл электроника, әскери, көпқабатты-ғимаратs

---

 

Қорытынды және ұсыныстар

 

 

​​​​​​​

Жабық тізбекті қарастырыңыз:

Су ресурстары өте шектеулі: мысалы, су- тапшы аймақтар немесе экологиялық талаптары жоғары аймақтар.

Судың сапасы мен жүйенің қызмет ету мерзіміне басымдық беріледі: мысалы, дәл жабдық немесе ұзақ мерзімді өнеркәсіптік жүйелер.

Өте төмен температурада жұмыс істеу: мұздаудан сенімді қорғаныс-қажет.

Шу деңгейлері алаңдаушылық туғызады: мысалы, тыныш кеңсе ортасында немесе тұрғын аудандарда.

Ашық контурды қарастырыңыз:

Жылуды бөлуге өте жоғары талаптар: суды тұтынуға және техникалық қызмет көрсету шығындарына төмен сезімталдықпен.

Құны төмен табиғи су көздерін пайдалану: мысалы, өзендердің, көлдердің немесе теңіз суының жанында.

Қарапайым, сенімді және оңай жөндеуге болатын жүйе қажет: шектеулі бюджетпен.

Қысқаша, жабық тізбектер қазіргі заманғы салқындату технологиясының даму бағытын білдіреді. Бүгінгі таңда тиімділікке, тұрақтылыққа, экологиялық тазалыққа және тұрақтылыққа ұмтылуда олардың артықшылықтары барған сайын көрнекті болып келеді. Дегенмен, құны мен жылуды тарату тиімділігі маңызды болып табылатын нақты дәстүрлі қолданбаларда ашық тізбектер әлі де алмастырылмайтын орынға ие. Соңғы таңдау нақты қолданба сценарийіне, бюджеттік шектеулерге және ұзақ мерзімді операциялық қажеттіліктерге- негізделген жан-жақты бағалануы керек.