ТРАНСПОРТАБЕЛЬНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕЙНЕР

Предлагаемое техническое решение относится к передвижным силовым установкам, работающим на углеводородных топливах, кинематически связанных с генераторами переменного тока и расположенным внутри больших контейнеров, специально предназначенных для транспортировки. Оно может найти применение для обеспечения работ в зонах, лишенных постоянного электроснабжения, например, для жизнеобеспечения палаточных городков.
Уже известны транспортабельные контейнеры, имеющие базовую конструкцию в форме прямоугольного параллелепипеда, оснащенную силовой рамой с такелажными узлами и содержащую основной обитаемый отсек под технологическое оборудование, обрамленный закрепленными на силовой раме теплоизолирующими многослойными панелями, дверной проем для прохода в обитаемый отсек, выполненный в панели торцевой стенки, и примыкающий к основному отсеку с противоположного торца и отделенный от него поперечной стенкой агрегатный отсек с установленным в нем вспомогательным оборудованием системы поддержания внутреннего микроклимата основного отсека, в том числе кондиционером, (см. справочник: Jane s «Military vehicles and logistics », Eighteenth Edition 1997-98, с.691, CSC shelters and containers).
Контейнеры данного типа используют для развертывания специализированных комплексов с ограниченным доступом персонала в основной обитаемый отсек. Обслуживание системы поддержания внутреннего микроклимата основного отсека производится снаружи без захода в основной отсек. Система поддержания внутреннего микроклимата позволяет обеспечить комфортные условия при эксплуатации комплекса в сравнительно мягком климате. При использовании в северных зонах с пониженной температурой увеличивают количество кондиционеров. Однако при эксплуатации контейнера в более жестких температурных условиях, когда температура воздуха может понижаться до -30 град. С и ниже, кондиционеры не могут справиться с обеспечением комфортного внутреннего микроклимата основного обитаемого отсека.
Известны также транспортабельные многофункциональные контейнеры, пригодные для эксплуатации как в средней климатической зоне, так и при пониженных температурах атмосферного воздуха, снабженные улучшенной защитой оборудования агрегатного отсека. (Патент РФ №22371 на полезную модель «Транспортабельный многофункциональный обитаемый кузов-контейнер постоянного объема», Е04Н 1/02, В65D 88/00, опубл. 2002 г.)
Указанный контейнер имеет базовую конструкцию в форме прямоугольного параллелепипеда, оснащенную силовой рамой с такелажными узлами, и содержит основной обитаемый отсек под технологическое оборудование, обрамленный закрепленными на силовой раме теплоизолирующими многослойными панелями, дверной проем для прохода в обитаемый отсек, выполненный в панели торцевой стенки и примыкающий к обитаемому отсеку с противоположного торца и отделенный от него поперечной стенкой, агрегатный отсек с установленным в нем вспомогательным оборудованием системы поддержания внутреннего микроклимата обитаемого отсека, в том числе кондиционером. При этом система поддержания внутреннего микроклимата снабжена отопительно-вентиляционной установкой с жидкостно-топливным нагревателем воздуха, вход которого через клапан-переключатель соединен с патрубком забора воздуха из обитаемого отсека и/или с патрубком забора атмосферного воздуха, а выход - с патрубком подвода теплого воздуха в обитаемый отсек. Клапан-переключатель оснащен ручным приводом с рукояткой, выведенной в обитаемый отсек. Контейнер снабжен воздухоподающим рукавом, размещенным в обитаемом отсеке на поперечной стенке и выполненным в виде подключенного к патрубку подвода теплого воздуха вертикального воздухопровода, нижний конец которого оснащен рассеивающим патрубком. Воздухопровод снабжен глушителем шума воздушного потока. Жидкостно-топливный нагреватель воздуха и его топливный бак установлены в верхней части агрегатного отсека. Выхлопной патрубок нагревателя воздуха выведен на крышу агрегатного отсека и оснащен съемной выхлопной трубой с дефлектором.
На поверхности поперечной стенки со стороны агрегатного отсека в зонах монтажа агрегатов системы поддержания внутреннего микроклимата закреплены звукопоглощающие маты из обшитых стеклотканью стекловолокнистых плит. На остальную поверхность поперечной стенки со стороны агрегатного отсека нанесена вибропоглощающая мастика слоем 3-5 мм. Передняя и боковые стенки агрегатного отсека образованы крышками люков и панелями прямоугольной формы, изготовленными из стального листа с отштампованными вентиляционными жалюзи.
Известное техническое решение эффективно работает только при температуре атмосферного воздуха от минус 30 до плюс 30 градусов Цельсия и может создать комфортные атмосферные условия только для ограниченного стенами контейнера небольшого помещения, снабжая его теплым и холодным воздухом.
Указанный контейнер взят за прототип, поскольку наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому техническому результату.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности эксплуатации транспортабельного многофункционального контейнера при более сложных атмосферных условиях: при повышенных до плюс 40 градусов Цельсия и при пониженных до минус 40 градусов Цельсия температурах атмосферного воздуха для множества потребителей - объектов предназначенных для обитания, находящихся вне контейнера на расстоянии от него, например, 20 метров, и сообщенных с системой поддержания микроклимата контейнера посредством гибких воздухопроводов. Кроме того предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить комфортные условия для обитания потребителей не только подачей теплого или холодного воздуха, но и подачей потребителю теплой или питьевой воды, а также электроэнергии от двух ее источников, один из которых выполнен в виде теплового двигателя внутреннего сгорания, работающего на углеводородном топливе и кинематически связанного с генератором переменного тока, а другой выполнен в виде солнечной батареи, подключенной к шине генератора.
Поставленная задача может быть достигнута посредством использования разного количества утилизаторов тепла двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением (первый вариант исполнения) и с воздушным охлаждением (второй вариант исполнения), причем в обоих этих вариантах исполнения к одному радиатору-испарителю в установке для генерирования холода параллельно подключены по меньшей мере два одинаковых контура циркуляции хладагента. Кроме того поставленная задача может быть достигнута посредством использования одинарного контура циркуляции хладагента через радиатор-испаритель, при этом двигатель внутреннего сгорания также может быть как с жидкостным (третий вариант исполнения), так и с воздушным охлаждением (четвертый вариант исполнения).
Для решения поставленной задачи с достижением заявляемого технического результата по первому варианту исполнения в известном транспортабельном многофункциональном контейнере, выполненном с силовой рамой в форме прямоугольного параллелепипеда с такелажными узлами, и содержащим по меньшей мере один источник электропитания и систему поддержания микроклимата в объекте, предназначенном для обитания, состоящую из установки для генерирования теплого воздуха, включающей источник тепла от сгорания жидкого топлива и узел нагрева воздуха, содержащий утилизатор тепла этого источника, установки для генерирования холодного воздуха, включающей источник холода и фильтро-вентиляционной установки с приводом, содержащей входные патрубки забора атмосферного воздуха и/или забора воздуха из объекта, предназначенного для обитания, регулируемый клапан-переключатель забора воздуха, и выходной патрубок, снабженный глушителем, шума и сообщенный по меньшей мере одним воздухоподающим рукавом с объектом, предназначенным для обитания, и пульта управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата, при этом патрубки забора воздуха размещены в боковой части контейнера и в торцевой его части со стороны, противоположной расположению источнику тепла от сгорания углеводородного топлива, контейнер содержит по меньшей мере один дверной проем с навесной дверью, передняя и боковые стенки контейнера ограничены прямоугольными съемными панелями, внутренняя поверхность контейнера в зонах размещения агрегатов системы поддержания микроклимата покрыта звукопоглощающими матами и снабжена покрытием из вибропоглощающей мастики, выхлопной патрубок источника тепла от сгорания топлива размещен на крыше контейнера и снабжен дефлектором, согласно предлагаемой полезной модели, в качестве источника тепла от сгорания жидкого топлива использован двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, работающий на углеводородном топливе, а в качестве источника электропитания использован генератор переменного тока, снабженный шиной питания потребителей и расположенный на одном валу с двигателем внутреннего сгорания, выхлопной патрубок выхлопного коллектора которого снабжен регулирующим органом, нейтрализатором отработавших газов и глушителем их шума, утилизатор тепла от сгорания топлива в узле нагрева воздуха установки для генерирования тепла выполнен в виде основного контура принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, содержащего теплообменник-утилизатор тепла отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, циркуляционный насос с приводом и клапаном, регулирующим поток жидкого теплоносителя, котел, снабженный по меньшей мере одним теплоэлектронагревательным элементом, расширительный бачок и радиатор-аккумулятор тепла отработавших газов, соединенные между собой трубопроводами, а также выполненного независимо от основного контура циркуляции теплоносителя дополнительного контура циркуляции жидкого теплоносителя, содержащего теплообменник-утилизатор тепла охлаждающей жидкости, радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, снабженный автономным электровентилятором, выполненным с возможностью его отключения, циркуляционный насос с приводом и клапаном, регулирующим поток теплоносителя. При этом установка для генерирования холодного воздуха выполнена по меньшей мере в виде двух параллельно соединенных контуров циркуляции хладагента, каждый из которых содержит последовательно сообщенные между собой трубопроводами генератор паров хладагента повышенного давления с приводом от встроенного электродвигателя, теплообменник-конденсатор паров хладагента, установленный с возможностью его охлаждения автономным электровентилятором, рессивер для ликвидации воды из конденсированных паров хладагента, дроссель, установленный с возможностью снижения давления паров до заданной величины, обеспечивающей интенсивное испарение хладагента, и радиатор-испаритель при постоянной температуре, причем теплообменники-конденсаторы двух смежных контуров циркуляции хладагента установлены V-образно с примыканием между собой нижними торцевыми поверхностями, радиатор-испаритель выполнен общим для всех контуров циркуляции хладагента и установлен в одном блоке с радиатором- аккумулятором тепла отработавших газов и с возможностью одновременного протягивания воздуха одним электровентилятором фильтровентиляторной установки через ячейки всех радиаторов одного блока, т.е. как радиатора-аккумулятора тепла, теплообменника-утилизатора тепла охлаждающей жидкости, так и радиатора-испарителя. ремя радиаторами: радиатором системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.
Радиатор-испаритель может быть установлен в едином блоке с радиатором-аккумулятором тепла отработавших газов и с радиатором системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, причем электровентилятор радиатора системы охлаждения при этом отключен.
Контейнер дополнительно снабжен пультом управления генератором переменного тока и средствами регулирования, одно из которых изменяет скорость вращения лопаток электровентилятора фильтровентиляционной установки, и другое - изменяет угол наклона заслонки клапана-переключателя забора воздуха. Пульт управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата связан с обоими средствами регулирования, а также с клапанами, регулирующими поток жидкого теплоносителя в контурах циркуляции, и с регулирующим органом в выхлопном патрубке.
Автономный электровентилятор фильтровентиляционной установки выполнен с возможностью работы с разными скоростями вращения, а, следовательно, с различной охлаждающей способностью.
Двигатель внутреннего сгорания может быть выполнен дизельным или газовым.
Двигатель внутреннего сгорания может быть снабжен турбокомпрессором, при этом установка для генерирования тепла дополнительно снабжена теплообменником-утилизатором тепла наддувочного воздуха, установленного в автономном контуре принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, включающем циркуляционный насос с приводом и клапаном, регулирующим поток жидкого теплоносителя и теплообменник горячего водоснабжения.
Радиатор-аккумулятор тепла отработавших газов, теплообменник-утилизатор тепла охлаждающей жидкости, радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и радиатор-испаритель в установке для генерирования холодного воздуха выполнены трубчато-пластинчатыми, снабженными ячейками для прохода воздуха.
Транспортабельный многофункциональный контейнер может быть снабжен дополнительным источником электропитания, выполненным в виде солнечных батарей, подключенных к шине потребителей генератора и размещенных на крыше контейнера, наружная поверхность которой выполнена плоской. Контейнер может быть разделен поперечными перегородками на отдельные модули с оборудованием.
Оборудование силового модуля, включающего двигатель внутреннего сгорания, и модуля с теплообменниками-утилизаторами тепла, установлено на амортизаторах относительно силовой рамы контейнера, а фильтровентиляционная установка и установка для генерирования холодного воздуха размещены на общем основании, подрессоренном относительно силовой рамы контейнера.
Контейнер может быть снабжен системой очистки воды для производства питьевой воды, оборудование которой размещено в одном из модулей контейнера. При этом в качестве источника воды, которая должна быть подвергнута очистке, может быть использована вода любого природного водоема.
Пульты управления генератором и управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата могут быть выполнены дистанционными.
Система поддержания микроклимата транспортабельного многофункционального контейнера дополнительно снабжена гибким воздухопроводом, установленным снаружи контейнера на его стенке, подключенным через эту наружную стенку контейнера к входному патрубку забора воздуха фильтровентиляционной установки и предназначенным для забора рециркуляционного воздуха из каждого обитаемого объекта, размещенного снаружи контейнера. Воздухопровод, предназначенный для раздачи воздуха каждому обитаемому объекту, и подключенный к выходному патрубку фильтровентиляционной установки, выполнен гибким и размещен снаружи контейнера, на его крыше, в зоне модуля фильтровентиляционной установки, а длина этого воздухопровода выполнена с возможностью раздачи воздуха каждому обитаемому объекту.
Контейнер снабжен системой автоматической заправки двигателя внутреннего сгорания топливом, включающей по меньшей мере один топливный бак. Для решения поставленной задачи с достижением заявляемого технического результата по второму варианту исполнения в известном транспортабельном многофункциональном контейнере, выполненном с силовой рамой в форме прямоугольного параллелепипеда с такелажными узлами, и содержащим по меньшей мере один источник электропитания и систему поддержания микроклимата в объекте, предназначенном для обитания, состоящую из установки для генерирования теплого воздуха, включающей источник тепла от сгорания жидкого топлива и узел нагрева воздуха, содержащий утилизатор тепла этого источника, установки для генерирования холодного воздуха, включающей источник холода, и фильтровентиляционной установки с приводом, содержащей входные патрубки забора атмосферного воздуха и/или забора воздуха из объекта, предназначенного для обитания, регулируемый клапан-переключатель забора воздуха и выходной патрубок, снабженный глушителем шума и сообщенный по меньшей мере одним воздухоподающим рукавом с объектом, предназначенном для обитания, и пульта управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата, при этом патрубки забора атмосферного воздуха размещены в нижней боковой части контейнера и в торцевой его части со стороны, противоположной расположению источнику тепла от сгорания углеводородного топлива, контейнер содержит по меньшей мере один дверной проем с навесной дверью, передняя и боковые стенки контейнера ограничены прямоугольными съемными панелями, внутренняя поверхность контейера в зонах размещения агрегатов системы поддержания микроклимата в объекте, предназначенном для обитания, покрыта звукопоглощающими матами и снабжена покрытием из вибропоглощающей мастики, выхлопной патрубок источника тепла от сгорания топлива размещен на крыше контейнера и снабжен дефлектором, согласно предлагаемой полезной модели, в качестве источника тепла от сгорания жидкого топлива использован двигатель внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, работающий на углеводородном топливе, а в качестве источника электропитания использован генератор переменного тока, снабженный шиной питания потребителей и расположенный на одном валу с двигателем внутреннего сгорания, выхлопной патрубок выхлопного коллектора которого снабжен регулирующим органом, нейтрализатором отработавших газов и глушителем их шума, утилизатор тепла от сгорания топлива в узле нагрева воздуха установки для генерирования тепла выполнен в виде контура принудительной циркуляции жидкого теплоносителя, содержащего теплообменник-утилизатор тепла отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, циркуляционный насос с приводом и с клапаном, регулирующим поток жидкого теплоносителя, котел, снабженный по меньшей мере одним теплоэлектронагревательным элементом, расширительный бачок и радиатор-аккумулятор тепла, соединенные между собой трубопроводами, а установка для генерирования холодного воздуха выполнена по меньшей мере в виде двух параллельно соединенных контуров циркуляции хладагента, каждой из которых содержит последовательно сообщенные между собой трубопроводами генератор паров хладагента повышенного давления, теплообменник-конденсатор паров хладагента, установленный с возможностью его охлаждения автономным электровентилятором, рессивер для ликвидации воды из конденсированных паров хладагента, дроссель, установленный с возможностью снижения давления паров до заданной величины, обеспечивающей интенсивное испарение хладагента и радиатор-испаритель при постоянной температуре, причем теплообменники-конденсаторы двух смежных контуров циркуляции хладагента установлены V-образно с примыканием между собой нижними торцевыми поверхностями, радиатор-испаритель выполнен общим для всех контуров циркуляции хладагента и установлен в одном блоке с радиатором- аккумулятором установки для генерирования теплого воздуха и возможностью одновременного протягивания воздуха одним электровентилятором фильтровентиляторной установки через ячейки всех радиаторов одного блока, т.е. как через ячейки радиатора-аккумулятора, так и радиатора-испарителя. Контейнер дополнительно снабжен пультом управления генератором переменного тока и средствами регулирования, одно из которых изменяет скорость вращения лопаток автономного электровентилятора и другое изменяет угол наклона заслонки клапана-переключателя забора воздуха, а пульт управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата связан с обоими средствами регулирования, а также с клапанами, регулирующими поток жидкого теплоносителя в контурах циркуляции, и с регулирующим органом в выхлопном патрубке.
Автономный электровентилятор выполнен с возможностью работы с разными скоростями вращения, а, следовательно, с различной охлаждающей способностью.
Двигатель внутреннего сгорания может быть выполнен дизельным или газовым.
Двигатель внутреннего сгорания может быть снабжен турбокомпрессором, при этом установка для генерирования тепла дополнительно снабжена теплообменником-утилизатором тепла наддувочного воздуха, установленным в автономном контуре циркуляции жидкого теплоносителя, включающем циркуляционный насос с клапаном, регулирующим поток жидкого теплоносителя, и теплообменник горячего теплоснабжения.
Радиатор-аккумулятор тепла отработавших газов, и радиатор-испаритель в установке для генерирования холодного воздуха выполнены трубчато-пластинчатыми, снабженными ячейками для прохода воздуха. Транспортабельный многофункциональный контейнер может быть снабжен- дoполнительным источником электропитания, выполненным в виде солнечных батарей, подключенных к шине потребителей генератора и размещенных на крыше контейнера, наружная поверхность которой выполнена плоской.
Контейнер может быть разделен поперечными перегородками на отдельные модули с оборудованием. Оборудование силового модуля контейнера, включающее двигатель внутреннего сгорания, и теплообменники-утилизаторы тепла установки для его генерирования установлено на амортизаторах относительно силовой рамы контейнера, а фильтровентиляционная установка и установка для генерирования холодного воздуха размещены на общем основании, подрессоренном относительно силовой рамы контейнера.
Транспортабельный многофункциональный контейнер может быть снабжен системой очистки воды для производства питьевой воды, оборудование которой размещено в одном из модулей контейнера. При этом в качестве источника воды, которая должна быть подвергнута очистке, может быть использован любой природный водоем.
Пульты управления генератором и управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата могут быть выполнены дистанционными.
Система поддержания микроклимата транспортабельного многофункционального контейнера дополнительно снабжена гибким воздухопроводом, установленным снаружи контейнера на его стенке, подключенным через эту наружную стенку контейнера к входному патрубку забора воздуха фильтровентиляционной установки и предназначенным для забора рециркуляционного воздуха из каждого обитаемого объекта, размещенного снаружи контейнера.
Воздухопровод, предназначенный для раздачи воздуха каждому обитаемому объекту, и подключенный к выходному патрубку фильтровентиляционной установки, выполнен гибким и размещен снаружи контейнера, на его крыше, в зоне модуля фильтровентиляционной установки, а длина этого воздухопровода выполнена с возможностью раздачи воздуха каждому обитаемому объекту.
Контейнер снабжен системой автоматической заправки двигателя внутреннего сгорания топливом, включающей по меньшей мере один топливный бак.
Согласно третьему и четвертому варианту исполнения предлагаемого технического решения в установке для генерирования холода контур циркуляции хладагента, подключенный к радиатору-испарителю, выполнен одинарным как для двигателя внутреннего сгорания с жидкостным, так и с воздушным охлаждением соответственно.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графически.
На фиг.1 показан предлагаемый контейнер с оборудованием и со снятыми с его передней стенки панелями (по первому и второму вариантам исполнения).
На фиг.2 схематично показаны контуры циркуляции теплоносителя и контуры циркуляции хладагента в оборудовании системы поддержания микроклимата (по третьему и четвертому вариантам исполнения).
Транспортабельный многофункциональный контейнер 1 выполнен с силовой рамой 2 в форме прямолинейного параллелепипеда и снабжен такелажными узлами 3. В продольном направлении контейнер 1 разделен на несколько модулей посредством поперечных перегородок 4. Модуль с силовым оборудованием, размещенный в торцевой части контейнера, включает двигатель 5 внутреннего сгорания, например, дизельный с жидкостным охлаждением и с турбо-наддувом, и генератор 6 переменного тока, снабженный шиной 7 электропитания потребителей и расположенный на одном валу с двигателем.
Выхлопной патрубок 8 двигателя внутреннего сгорания снабжен нейтрализатором 9 отработавших газов, глушителем 10 шума отработавших газов, дефлектором 11 и органом 12, регулирующим поток отработавших газов, направляемых в установку для генерирования тепла, причем выхлопной патубок 8 расположен на крыше 13 контейнера, которая выполнена с плоской внешней поверхностью.
Модуль с силовым оборудованием также включает пульт 14 управления генератором. Кроме силового модуля внутри контейнера 1 расположена система поддержания микроклимата, создающая комфортные условия потребителю-объекту 15, предназначенному для обитания и обеспечивающая его электроэнергией теплом и питьевой водой.
Система поддержания микроклимата выполнена в виде установки 16 для генерирования теплого воздуха, установки 17 для генерирования холодного воздуха и фильтровентиляционной установки 18 с автономным приводом посредством электровентилятора 19. Фильтровентиляторная установка 18 содержит фильтр 20, жалюзи 21, входной патрубок 22 забора воздуха из атмосферы и входной патрубок 23 забора воздуха из объекта, предназначенного для обитания, клапан-переключатель 24 забора воздуха, регулируемый заслонкой и выходной патрубок 25 из фильтровентиляционной установки 18, снабженный глушителем 26 шума воздушного потока и сообщенный по меньшей мере одним гибким воздухопроводом - рукавом 27, подающим воздух в объект 15, предназначенный для обитания.
При этом установка 16 для генерирования теплого воздуха содержит утилизатор тепла отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде основного контура циркуляции теплоносителя, например, тосола, содержащего теплообменник-утилизатор 28 тепла отработавших газов двигателя 5 внутреннего сгорания, циркуляционный насос 29, снабженный клапаном 30, регулирующим поток теплоносителя, котел 31, снабженный по меньшей мере одним теплоэлектронагревательным элементом 32, расширительный бачок 33 и радиатор-аккумулятор 34 тепла со сквозными ячейками, соединенные между собой трубопроводами 35, а также дополнительный контур циркуляции жидкого теплоносителя, выполненный независимо от основного контура. Дополнительный контур циркуляции жидкого теплоносителя содержит теплообменник-утилизатор 36 тепла охлаждающей жидкости, циркуляционный насос 37, снабженный клапаном 38 для регулирования потока теплоносителя, и радиатор 39 системы охлаждения двигателя 5 внутреннего сгорания, снабженный автономным электровентилятором 40, и охлаждаемый им только в летнее время. Независимо от основного и дополнительного контуров циркуляции теплоносителя утилизация тепла осуществляется также в контуре циркуляции жидкого теплоносителя, содержащим теплообменник-утилизатор 41 тепла наддувочного воздуха, создаваемого турбокомпрессором (не показан), циркуляционный насос 42 с клапаном 43, регулирующим поток жидкого теплоносителя, и теплообменник 44 горячего водоснабжения.
Установка 17 для генерации холодного воздуха может быть выполнена из одного контура 45 циркуляции хладагента, (по третьему и четвертому вариантам исполнения) или в виде двух параллельно соединенных между собой контуров 45 циркуляции хладагента, подключенных к одному радиатору-испарителю 46 (по первому и второму вариантам исполнения), причем каждый контур 45 циркуляции хладагента содержит последовательно сообщенные между собой трубопроводами 47 генератор 48 паров хладагента повышенного давления с приводом от встроенного электродвигателя 49, теплообменник-конденсатор 50 паров хладагента, установленный с возможностью его охлаждения автономным электровентилятором 51, рессивер 52 для ликвидации воды из конденсированных паров хладагента, дроссель 53, установленный с возможностью снижения давления жидкого хладагента до заданной величины, обеспечивающей интенсивное испарение хладагента, радиатор-испаритель 46 при постоянной температуре.
Согласно первому варианту исполнения теплоообменники-конденсаторы 50 двух смежных параллельно подключенных к радиатору-испарителю 46 контуров 45 циркуляции хладагента установлены V-образно с примыканием между собой нижними торцевыми поверхностями 54.
Радиатор-испаритель 46 выполнен общим для всех контуров 45 циркуляции хладагента и установлен в одном блоке с радиатором-аккумулятором 34 тепла отработавших газов установки 15 для генерирования теплого воздуха, радиатором 39 системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (только в зимний период времени электровентилятор 40 этого радиатора 39 отключен от электросети питания) и с возможностью одновременного протягивания воздуха одним электровентилятором 19 фильтровентиляторной установки 18 через ячейки всех радиаторов (39, 34 и 46) одного блока. В летнее время радиатор 39 охлаждается посредством своего автономного электровентилятора 40, причем горячий радиатор 39 отгорожен и теплоизолирован от радиаторов 34 и 46.
Транспортабельный многофункциональный контейнер кроме пульта 14 управления генератором 6 также снабжен пультом 55 управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата, размещенным в одном модуле с теплообменниками установки 16 для генерирования теплого воздуха. При этом пульт 55 управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата связан со средством 56 регулирования, изменяющим скорость вращения лопаток электровентилятора 19 фильтровентиляционной установки 18, средством 57 регулирования, изменяющим угол наклона заслонки клапана-переключателя 23 забора воздуха. Пульт управления 55 подачей воздуха связан с регулирующим органом 12 в выхлопном патрубке 8 двигателя 5 внутреннего сгорания и с клапанами 30, 38 и 43, регулирующими поток жидкого теплоносителя в контурах циркуляции жидкого теплоносителя.
Контейнер выполнен с плоской крышей 13 и может быть снабжен солнечной батареей 58, расположенной на крыше контейнера и подключенной к шине 7 потребителей генератора 6.
Кроме того контейнер может быть снабжен системой очистки воды (не показан)для производства питевой воды, причем оборудование системы очистки воды расположено в отдельном модуле и посредством специальных трубопроводов связано с природным водоемом.
Контейнер разделен поперечными перегородками 4 на отдельные модули, укомплектованные оборудованием для генерирования теплого или холодного воздуха. Это последовательно расположенные модули дизель-генератора с пультом 14 управления генератором 6, теплообменников-утилизаторов 28, 36, 41 установки 16 для генерирования теплого воздуха и пульта 55 управления системой поддержания микроклимата, установки 17 для генерирования холодного воздуха, включающей компрессорный модуль 59 и модуль 60 фильтровентиляционной установки с радиаторным блоком и входными патрубками с клапаном-переключателем 24 потока воздуха, регулируемого его заслонкой.
Оборудование силового модуля и теплообменников-утилизаторов установки для генерирования тепла установлено на силовой раме контейнера на амортизаторах 61.
Кроме того фильтровентиляционная установка 18 и установка 17 для генерирования холодного воздуха могут быть размещены на общем основании 62, подрессоренном посредством амортизаторов 63 относительно силовой рамы 2 кронтейнера.
Контейнер дополнительно снабжен гибкими воздуховодами 64, размещенным снаружи его и предназначенными для забора воздуха из каждого обитаемого объекта 15. Указанные воздуховоды 64 состыкованы с входным патрубком 23 фильтровентиляпионной установки 18.
Кроме того контейнер снабжен по меньшей мере одним гибким воздуховодом 27, размещенным снаружи его и предназначенным для раздачи воздуха в каждый обитаемый объект 15. Указанный воздуховод 27 состыкован с выходным патрубком 25 из фильтровентиляционной установки 18.
В верхней части торцевого силового модуля, в котором установлен двигатель 5 внутреннего сгорания, размещен топливный бак 65, сообщенный с системой автоматического снабжения топливом двигателя внутреннего сгорания, позволяющей производить бесперебойное снабжение топливом двигателя 5. Предлагаемый транспортабельный многофункциональный контейнер представляет собой полностью автономный силовой модуль, предназначенный для эксплуатации в диапазоне температур от минус 40 до плюс 40 градусов, при отсутствии электрических сетей либо для резервно-автономного электроснабжения потребителей. Предлагаемый контейнер комплектуется дизельными и газовыми генераторами любой мощности. Возможна установка нескольких генераторов 6 внутри одного контейнера. Кроме того возможна установка дополнительного источника электроэнергии - солнечных батарей, 58 запитанных на шину 7 потребителей генератора 6, на крыше 13 контейнера.
Транспортировка контейнера возможна любым наземным, водным или воздушным транспортом.
Размеры контейнера зависят от габаритов устанавливаемого в него оборудования.
В штатную комплектацию предлагаемого контейнера может входить:
- силовой комплекс - двигатель внутреннего сгорания и кинематически связанный с ним генератор, а также солнечная батарея,
- фильтровентиляционная установка - с фильтрами, жалюзи и гибкими воздухопроводами,
- установка для генерации теплого воздуха,
- установка для генерации холодного воздуха,
- установка для очистки воды из природных источников,
- система шумопоглощения работающего оборудования,
- система выпуска отработавших газов двигателя,
- система автоматического управления генератором, двигателем и фильтровентиляционной установкой,
- система амортизации оборудования,
- система термоизоляции стен и пола контейнера панелями из специальных материалов,
- система дистанционногоуправления оборудованием,
- дополнительный топливный бак с системой автоматической заправки двигателя,
- система шумоглушения выпуска отработавших газов двигателя,
- система электрического заземления,
- система электрического освещения внутри контейнера,
- такелажные приспособления.
Работа оборудования, размещенного внутри контейнера начинается с запуска дизельного двигателя внутреннего сгорания, например, с воздушным охлаждением и работающего с турбонаддувом. При. работе дизельного двигателя генератор переменного тока, размещенный на одном валу с двигателем, вырабатывает электрический ток. На шину потребителей генератора запитано все электрическое оборудование контейнера - циркуляционные насосы, электродвигатели и вентиляторы, а также возможно и солнечные батареи и оборудование по очистке воды из природных источников.
Дизельный двигатель снабжен топливным баком, позволяющим осуществлять его автоматическую заправку, без остановки этого двигателя, а, следовательно, производить бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией и другими средствами, создающими комфортные условия обитания.
Установка для генерирования тепла предоставляет возможность утилизации тепла как отработавших газов двигателя так и наддувочного воздуха. Кроме того предусмотрен нагрев жидкого теплоносителя посредством теплоэлектро-нагревательных элементов, размещенных внутри специального котла, включенного в основной контур циркуляции теплоносителя. Накопление жидкого теплоносителя осуществляется внутри расширительного бака-аккумулятора. Основной контур циркуляции жидкого теплоносителя включает также и радиатор-аккумулятор тепла отработавших газов двигателя.
В установке для генерирования холодного воздуха в качестве хладагента использован, предпочтительно, экологически чистый озонобезопасный фреон, например, марки R-407 С, имеющий высокую удельную хладопроизводительность.
Установка для генерирования холода включает контур циркуляции хладагента через радиатор-испаритель.
Пары фреона сжимаются, например, до 13 бар в генераторе 48 повышенного давления, выполненном с приводом от встроенного электродвигателя 49, и далее поступают по линии высокого давления в теплообменник-конденсатор 50, который охлаждается посредством автономного электровентилятора 51. При этом пары фреона переходят в жидкость и далее через ресивер 52, улавливающий влагу из фреона, поступают к дросселю 53, где давление жидкого фреона снижается, например, с 13 бар до 3-4 бар, после чего жидкий фреон с низким давлением поступает в радиатор-испаритель 46, где кипит, отнимая тепло от воздуха, проходящего через ячейки радиатора-испарителя 46. Полученные пары фреона отсасываются из радиатора-испарителя генератором 48 повышенного давления. Далее цикл повторяется.
Радиатор-аккумулятор 39 тепла отработавших газов двигателя и радиатор-испаритель 46 выполнены в одном блоке и посредством электровентилятора фильтровентиляционной установки воздух одновременно протягивается через их ячейки.
Таким образом, холод в установке получается как за счет затрачиваемой работы при сжатии паров хладагента, так и за счет перехода фреона из одного агрегатного состояния в другое - жидкий хладагент кипит в радиаторе-испарителе 46, превращаясь в пар, отнимая тепло от воздуха, проходящего через ячейки блока радиаторов, и тем самым охлаждая этот воздух.
Регулирование температуры жидкого теплоносителя, скорости вращения вентилятора 19 фильтровентиляционной установки 18 и заслонки клапана-переключател 24 забора воздуха осуществляют посредством пульта 55 управления подачей воздуха системы поддержания микроклимата. Предусмотрен также и пульт 14 управления генератором 6.
В предлагаемом контейнере два радиатора: радиатор-аккумулятор 34 тепла отработавших газов и радиатор-испаритель 46 работают в едином блоке постоянно, при этом за счет тепла радиатора 34 осуществляется интенсивное испарение в радиаторе 46.
В зимнее время года для интенсивности нагрева объекта 15, предназначенного для обитания, вместе с двумя выше указанными радиаторами 34 и 46 в едином блоке работает и радиатор 39 системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, утилизирующий тепло охлаждающей жидкости и масла в двигателе внутреннего сгорания. Электровентилятор 40 этого радиатора 39 при этом отключен.
В летнее время года для снижения температуры воздуха, подаваемого потребителю, радиатор 39, как подстоянно нагретый при работающем двигателе внутреннего сгорания, изолируется от единого блока двух радиаторов: 34 и 46.
Применение предлагаемого транспортабельного многофункционального контейнера позволит повысить эффективность его эксплуатации за счет применения нескольких утилизаторов тепла и источников электроэнергии при более сложных атмосферных условиях: при повышенных до плюс 40 градусов Цельсия и при пониженных до минус 40 градусов Цельсия температурах атмосферного воздуха для множества потребителей- объектов, предназначенных для обитания, находящихся вне контейнера на расстоянии от него, например, 20 метров, и сообщенных с системой поддержания микроклимата контейнера посредством гибких воздухопроводов. Кроме того предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить комфортные условия для обитания потребителей не только подачей теплого или холодного воздуха, но и подачей потребителю питьевой воды и его теплоснабжения, а также электроэнергии от двух ее источников, один из которых выполнен в виде теплового двигателя внутреннего сгорания, работающего на углеводородном топливе и кинематически связанного с генератором переменного тока, а другой выполнен в виде солнечной батареи, подключенной к шине генератора.
Предлагаемый контейнер успешно прошел испытания и подготовлен к внедрению.