Мар 29

Система терморегулирования – Цикл сжатия пара

Цикл сжатия пара

Систему радиатора можно применять только в случае, если температура хладагента выше температуры окружающей теплопоглощающей среды. При минимальных температурах хладагента в радиаторе, определяемых требованиями системы жизнеобеспечения, например в связи с необходимостью конденсации воды, на космическом корабле в условиях высокой окружающей температуры нельзя использовать для терморегулирования только радиатор. Следует применять более сложную систему отвода тепла – цикл сжатия пара. По своей сути цикл сжатия пара очень напоминает этот цикл, применяемый для охлаждения и кондиционирования воздуха: парообразный хладагент низкого давления сжимается с повышением давления и конденсируется в жидкость высокого давления, затем это давление снижается, и жидкость снова испаряется, образуя пар низкого давления.

Рис. 20. Цикл сжатия пара:

Сплошные линии – фактический цикл; пунктир – идеальный цикл;1 –линия насыщенной жидкости; 2 – линия насыщенного пара; 3 – конденсатор; 4 – компрессор; 5 – испаритель

Как видно из рис. 20, хладагент аккумулирует тепло в испарителе, с чем связан полезный эффект охлаждения и отдает его снова в конденсаторе. На первый взгляд, простейшей системой отвода тепла будет такая система, в которой конденсатор заменяется радиатором. Однако с такой системой могут быть связаны серьезные трудности, вызванные сложными процессами протекания двухфазного хладагента в трубках радиатора в сочетании с излучением тепла в космическое пространство. Еще более многообещающей системой, требующей незначительного увеличения электропитания и веса, является система с дополнительным контуром, в котором в радиаторе и конденсаторе используется другой хладагент, например, раствор гликоля.

Использование цикла сжатия пара основано на том, что радиатор, работающий при высоких температурах, оказывается более эффективным. Так, если обычная система с жидкостным контуром передачи тепла и радиатором отводит определенное количество тепла, то при внезапном чрезвычайно большом увеличении внешних тепловых нагрузок радиатор не сможет обеспечить нужную температуру охлаждающей жидкости на выходе. Система с циклом сжатия пара не связана с подобным ограничением. Наличие компрессора в ней обеспечивает ввод хладагента в радиатор при более высоких температурах. Поэтому температура в радиаторе уже не ограничивается требованиями системы терморегулирования в обитаемых отсеках космического корабля.

Основные недостатки системы с циклом сжатия пара заключаются в большом потреблении электроэнергии, повышенной сложности и значительном весе. Исследования, проведенные для планировавшихся до настоящего времени космических полетов, показали, что система с циклом сжатия пара пока не может соперничать с другими типами систем отвода тепла. Тем не менее эта оценка должна подвергаться постоянному пересмотру, так как технические достижения будут способствовать уменьшению веса и потребления электроэнергии.

Похожие статьи:

  1. Система терморегулирования – радиаторы Радиаторы Система с использованием наружного радиатора для отвода тепла в...
  2. Система терморегулирования: поверхностные покрытия и расходуемый хладагент Система терморегулирования космического корабля обеспечивает комфортные условия в кабине, устанавливая...
  3. Температурный режим в кабине самолета Как уже указывалось, поддержание определенного температурного режима – одно из...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.