Отоплителна система за лодки, моторни лодки, яхти
За отопление на лодки, автомобилни нагреватели или малки печки - често се използват печки, но с тяхна помощ не е възможно да се поддържа желаната температура за дълго време, например през нощта.
Според нас на кораби, работещи в студени райони на страната, е препоръчително да се монтира отоплителна система със специален нагревателен резервоар, пълен с гореща вода. При добра топлоизолация на кабината 30-50 литра топла вода поддържат стайна температура за 8-14 часа.
Предварителното загряване на кабината, както и загряването на водата за резервоара се извършва или от работещ двигател, или от печка. Не е препоръчително да се използват независими нагреватели за тази цел, например нагревател от автомобил Запорожец (за повече подробности вижте Кия № 20, 1969 г.), тъй като те консумират електроенергия (поне 30 W) по време на работа, трудни са за инсталиране и най-важното, не могат да се считат за абсолютно надеждни по отношение на пожар.
Първата задача е да се осигури топлоизолацията на кабината.
За оценка на ефективността на топлоизолацията на фиг. 1 показва графики, показващи температурата t в кабината (при липса на нагревателен резервоар) в зависимост от нейния обем V 1 час след спиране на нагревателя при външна температура 0 ° и начална температура в кабината 20 °.
Ориз. 1. Ефективност на различните системи за изолация на кабината
Крива I се отнася за еднослойна обшивка от шперплат или фибростъкло с дебелина 3-6 mm. Интересно е да се отбележи, че разликата между обшивката от стомана и шперплат ще се усети само през първите 10-20 минути; в бъдеще и в двата случая кабината ще бъде еднакво студена. Големите топлинни загуби през страните и стените водят до факта, че при обем на кабината над 7-10 m³ обикновено е необходимоинсталиране на два автомобилни нагревателя. Въпреки това, дори когато работят заедно, условията на живот в помещението не могат да се нарекат удобни, тъй като температурата вътре в него ще бъде неравномерна: от 20-25 ° в зоната на нагревателя до 2-4 ° в близост до стените.
Крива II се отнася за обшивка от дъска или шперплат с дебелина 15 mm, а крива III за двуслойна обшивка с разстояние между слоевете 20–60 mm (в този случай дебелината и материалът на вътрешната обвивка имат малък ефект върху преноса на топлина). Трябва също да се отбележи, че увеличаването на въздушната междина над 30-40 mm практически не подобрява топлоизолацията. Това се обяснява с факта, че на малки интервали преносът на топлина се извършва чрез топлопроводимост и, както е известно, топлопроводимостта на въздуха е много по-ниска от тази на всички твърди тела. С увеличаване на дебелината на въздушната междина се получава циркулация на въздуха между слоевете обвивка и облицовка; в същото време, нагрявайки се на по-топлата вътрешна стена, въздухът се издига и след това, охлаждайки се спуска надолу, загрявайки външната, по-студена стена, което води до увеличаване на топлопреминаването.
Топлоизолационните свойства на пяната са значително по-високи. Крива IV се отнася за изолация от пяна с дебелина 40 mm, положена директно върху външната обшивка, а крива V за варианта, когато има въздушна междина от 20-30 mm между обвивката и пенопласта (пенопластът се полага върху стрингерите).
При добра топлоизолация на кабината се получават значителни топлинни загуби през стъклото. Крива VI се отнася за топлоизолация по вариант V, но с площ на остъкляване 2 m². Оттук и заключението: в топлоизолирани кабини е желателно да се намали площта на остъкляването по всякакъв възможен начин или да се осигурят двойни стъкла с въздушна междина между тях от 30-40 mm.
Моля, имайте предвид, че малко количество топлинасъобщиха от екипажа. Крива VII характеризира спада на температурата в кабина с топлоизолация по вариант V, но с трима души в нея и с минимална вентилация (4 m³ / h на 1 човек). Както може да се види, при обем на кабината под 5 m³, температурата в кабината ще се повиши дори без източник на топлина.
В реални условия температурите могат леко да се различават от показаните на графиката, тъй като процесите на охлаждане се влияят от силата на вятъра, теглото на мебелите в кабините, интензивността на вентилацията и много други фактори. Обикновено стените на кабината и таванът са изолирани; не е необходимо ламелите да се изолират, но трябва да са добре напаснати.
Приблизително количеството вода, загрята до 80 ° G, необходимо за поддържане на температура от 18-20 ° в кабината за един час, може да се определи от графиката, показана на фиг. 2 (обозначенията на кривите на опциите за изолация са същите като на фиг. 1). Добрата топлоизолация на кабината ви позволява да намалите необходимото количество топла вода с 5-8 пъти, в резултат на което поставянето на резервоар в кабината няма да причини сериозни затруднения. Виждаме, че за кабина с обем 7,5 m³ с изолация по вариант V са достатъчни 40-60 литра вода (умножена по 10 стойността, отчетена по скала G) за отопление за 10 часа.
Ориз. 2. Необходимото количество топла вода и площ на бойлера в зависимост от изолационната система
Цифрите, дадени в тази графика, се основават на нормална вентилация на кабината при скорост от 15-20 m³/h на човек. В този случай количеството топлина, изразходвано за нагряване на студения въздух, идващ от вентилаторите, се оказва от същия порядък като количеството топлина, отделено от един човек в кабината. С минимално допустимата вентилация (4 m³ / h на 1 човек), консумацията на вода може да бъде намалена,условно се приема, че един човек заменя 1 литър топла вода на час.
Оптимална вентилация се постига, когато се използват два вентилатора за захранване и изсмукване. Конструкцията на вентилатора трябва да бъде такава, че площта на напречното сечение да може да се променя, така че въздушният поток да може да се поддържа постоянен, независимо от скоростта и посоката на вятъра. Площта на напречното сечение на вентилатора за осигуряване на нормална вентилация на кабината при слаб вятър трябва да бъде най-малко 100-150 cm² на човек, докато при силен вятър е достатъчен само 1 cm². От тези фигури се вижда, че при изолация на кабината е необходимо да се обърне внимание на уплътнителните пролуки във вратите, люковете и др.
Първият път след изключване на двигателя температурата в кабината може дори да е ненужно висока, така че резервоарът за отопление ще трябва да бъде покрит с някакъв капак. До края на изчисления период на отопление, когато температурата на водата в резервоара падне до 40-50°C, страничната повърхност на резервоара може да не е достатъчна за отопление на кабината. Приблизително необходимата странична площ на резервоара F (m²) може да се определи от същата фиг. 2. Структурно площта на резервоара може да се увеличи, например чрез запояване на ребра към него; най-лесният начин е леко да увеличите подаването на вода.
Загряването на водата може да се извърши от охладителната система на стационарен двигател, като се използва нагрята вода от външна верига. Съгласно друг метод външната охлаждаща верига е свързана с вътрешната верига с помощта на тънка тръба с вътрешен диаметър около 10 mm. В горната част на разширителния резервоар е фиксирана арматура за дренажен маркуч с вътрешен диаметър 20-25 mm. При отваряне на кран, монтиран на тънка свързваща тръба, водата от външната верига ще потече във вътрешната, в резултат на което нивото на водата в разширителния съд ще бъдесе повиши и излишната вода ще се оттича в нагревателния резервоар през дренажния маркуч. Същият вентил служи за регулиране на температурата на изтичащата вода. В случай на отопление на малка кабина по тази схема, два или три кутии могат да се използват като радиатор. В този случай е препоръчително да прекарате дренажния маркуч отвъд транца, извън който е прикрепен напълненият контейнер (това предотвратява навлизането на вода в лодката, когато контейнерът е препълнен).
Препоръчително е да напълните резервоара за отопление с гореща вода, докато лодката се движи, тъй като на паркинга, дори когато двигателят работи на средни обороти, времето за пълнене на резервоара е много по-дълго.
При едноконтурна схема за охлаждане на двигателя температурата на изходната вода не надвишава 60 °, следователно ефективността на серийните автомобилни нагреватели (Moskvich, Zhiguli) рязко намалява. В този случай е препоръчително да инсталирате два или три радиатора последователно и да използвате центробежен вентилатор с по-високо налягане вместо аксиален вентилатор. Такъв нагревател може да работи и с мощен извънбордов двигател, ако с помощта на допълнителна помпа (например с помощта на дренажна помпа в двигателя Москва-30) част от нагрятата вода се изпомпва от охлаждащата риза. Като се има предвид по-ниската температура на входящата вода в този случай, нейното количество ще трябва да се увеличи 1,5 пъти в сравнение с препоръчаното на фиг. 2.
Много ефективно устройство за отопление на кабината се получава, ако над печката се укрепи нагревателен резервоар, т.е. се изгради миниатюрен бойлер. За малки, добре изолирани кабини е възможно да се загрява вода на нагревателни устройства, предназначени за готвене. Трябва обаче да се има предвид, че експлоатацията на бензинови печки и битови печки в кабината не е разрешена по причини на пожарната.безопасност, както и поради прекомерни емисии на опасен за здравето въглероден окис. Газовите печки, туристическите керосинови печки или фитилният керосин могат да работят дълго време в кабината само ако над тях е монтиран аспиратор с напречно сечение най-малко 100X100 mm.
Б. Е. Синилщиков, „Лодки и яхти”, 1981, № 01 (089).