CC BY
8УДК 1
Неговора А.В.
ФГБОУ ВО «Башкирский ГАУ» (г. Уфа, Россия)
Красильников М.Н.
ФГБОУ ВО «Башкирский ГАУ» (г. Уфа, Россия)
СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ КОМФОРТНОГО МИКРОКЛИМАТА В САЛОНЕ ПЕРЕДВИЖНОЙ МАСТЕРСКОЙ
Аннотация: в статье рассматривается система поддержания комфортного микроклимата в салоне передвижной мастерской.
Ключевые слова: ЖКХ, мастерские, автомобили.
На предприятиях ЖКХ для доставки аварийных бригад к местам проведения работ используют передвижные мастерские на базе грузовых автомобилей. Соответственно, встает задача отопления пассажирских салонов передвижных мастерских, где перевозятся и находятся во время смены рабочие. Так как производством фургонов и их установкой на автомобильное шасси занимаются малые предприятия, которые не имеют конструкторских бюро, то и задачу поддержания безопасного и комфортного для рабочих микроклимата в салоне они решают без должной конструкторской проработки. А заказчики, в свою очередь, не имеют возможности контролировать изготовителя вследствие отсутствия предложений в данной сфере. В результате, ошибки, допущенные при изготовлении передвижных мастерских, выявляются уже в процессе эксплуатации.
В настоящее время самым распространенным способом решения задачи отопления пассажирских салонов является установка воздушных отопителей, работающих на бензине или дизельном топливе [1]. Однако в процессе их эксплуатации выявляются следующие проблемы: низкая надежность обогревателя и сложность ремонта; недостаточная мощность отопителя; их функционал не позволяет сушить одежду или разогреть пищу; тепло они подают в одну точку, а для равномерного распределения тепла по салону необходимо прокладывать воздуховоды. Как вариант можно рассмотреть установку второго воздушного обогревателя, но это приведет к удвоению расходов, не позволит уменьшить количество недостатков. Было бы правильно разработать иной способ обогрева. Конечно, он также будет иметь свои плюсы и минусы, но это позволит маневрировать использованием того или иного устройства, тем самым перекрывая их минусы.
Всё выше перечисленное требует поиска новых конструктивных решений по выбору источника тепла для обогрева помещения с целью нивелировать недостатки воздушных обогревателей при следующих закупках передвижных мастерских.
Вариант отопления за счет охлаждающей жидкости скорее всего будет выглядеть так: охлаждающая жидкость от двигателя течет в радиатор, установленный в пассажирском помещении, где установлен радиатор и вентилятор. Однако от такой схемы придется отказаться по ряду причин? Основными из которых представляются следующие: зимой дизельный двигатель очень долго нагревается; врезание в систему охлаждения двигателя приведет к нарушению теплового баланса двигателя и быстрому его износу; радиатор отопления в пассажирском салоне будет занимать много места, долго нагреваться; вентилятор будет постоянно шуметь.
По имеющимся в открытых источниках информации [2,3], на полезную работу двигателя тратится 30... 43% энергии сгоревшего топлива, с охлаждающей жидкостью отводится примерно 12.25% энергии, а с теплом
отработавших газов теряется 25... 40% энергии. Таким образом, использовать тепло отработавших газов целесообразно и перспективно.
Попытки использовать тепло отработавших газов для отопления пассажирских салонов предпринимались неоднократно [4,5,6]. Наиболее убедительным представляется вариант движения выхлопных газов через газожидкостной радиатор, в котором тепло от газов передается охлаждающей жидкости. Затем жидкость с помощью насоса подается в радиатор, установленный в салоне, где повторится описанная выше история с громоздким и шумным агрегатом. Конструкция представляется весьма тяжелой и в практике примеры реализации подобного варианта не используются.
Анализ возможных решений позволил рекомендовать следующий вариант: близко к полу вдоль боковой стены пассажирского помещения будет расположена конструкция из двух-четырех стальных труб прямоугольного сечения, соединенных параллельно и присоединенных к выхлопному коллектору, и, далее, вновь соединяющихся в выхлопную трубу. Проведенные эксперименты с прототипом обогревателя показали высокую степень отдачи теплоты отработавшими газами. При прохождении по трубам-теплообменникам температура отработавших газов снижается вдвое, а за 40 минут работы системы температура воздуха в салоне выросла на 40°С.
Устройство располагается вдоль всей боковой станы помещения (рис.1), поверх него можно установить столы, верстаки, шкаф для сушки одежды, иными словами, при всей своей габаритности нагреватель вписывается в интерьер салона передвижной мастерской.
Рисунок 1. Вариант расположения нагревателя в салоне.
1 - габариты стены салона; 2 - нагреватель; 3 - зона разогрева пищи; 4 -шкаф для сушки одежды; 5 - полка для сушки обуви; 6 - перекладина для сушки спецодежды; 7 - полка для сушки головных уборов; 8 - пассажирские места.
Также расположение теплообменника вдоль всего помещения обеспечит равномерное распределение тепла по салону без необходимости прокладки дополнительных воздуховодов. Выхлопные газы штатного воздушного отопителя также можно направить в данный теплообменник и, тем самым, обнулить потери тепла с его выхлопными газами.
Проведенные экспериментальные исследования подтвердили эффективность работы предложенной системы (табл.1, рис.2).
Таблица 1. Динамика повышения температуры нагревателя и воздуха в пассажирском салоне
Время работы нагревателя, мин Температура нагревателя, °С Температура воздуха в помещении, °С
0 -10 -10
5 101 -10
10 108 -5
15 110 5
20 110 14
25 110 19
30 110 26
35 110 32
40 110 34
Рисунок 2. Динамика повышения температуры теплообменника и воздуха в пассажирском салоне.
Таким образом, разработана система обогрева пассажирского салона спецавтомобиля, позволяющая поддерживать оптимальную температуру в холодное время года за счет использования теплоты отработавших газов штатного двигателя автомобиля.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Стуканов В.А. Основы теории автомобильных двигателей и автомобиля / М.: Форум-ИНФРА-М, 2005. - 368 с.
Гусев Д.А., Разяпов М.М.. Повышение эффективности тепловой подготовки автотракторной техники путем применения теплоносителя смешанного типа/ Материалы научно-
практической конференции «АгроКомплекс-2011». Часть II. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2011. -176 с.
Неговора А.В., Гусев Д.А. Обоснование конструктивно - режимных параметров предпускового подогревателя/ Труды ГОСНИТИ. 2016. Т. 125. С. 90-96.
Неговора А.В., Разяпов М.М., Шерстнев Н.А. Повышение эффективности работы жидкостного предпускового подогревателя/ В сборнике: Технологии реновации машин и оборудования. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2016. С. 184-188.
Неговора А.В., Разяпов М.М., Инсафуддинов С.З. Современная концепция тепловой подготовки автотракторной техники в условиях низких температур/ Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (48). С. 135-141.
Неговора А.В., Разяпов М.М., Курдин П.Г., Филиппов Ю.К., Токарев В.А. Современные проблемы эксплуатации автомобилей в условиях низких температур независимо от климатической зоны/ Журнал автомобильных инженеров. 2017. № 4 (105). С. 36-41.
Negovora A.V.
Bashkir GAU (Ufa, Russia)
Krasilnikov M.N.
Bashkir GAU (Ufa, Russia)
THE COMFORT MAINTENANCE SYSTEM CLIMATE IN THE INTERIOR OF THE MOBILE WORKSHOP
Abstract: the article discusses the system for maintaining a comfortable microclimate in the interior of a mobile workshop.
Keywords: house communal services, workshops, cars.
