Одним из направлений деятельности фирмы «Фриготрейд», выпускающей холодильное оборудование под торговой маркой «Фригодизайн», является проектирование и изготовление оборудования для термостатирования.
Установки и системы термостатирования воздуха производят подачу воздуха со стабильными параметрами к объекту термостатирования. Режим термостатирования объекта обеспечивается путем его обдува или создания вокруг него воздушной среды с заданными параметрами. В этом случае теплоносителем обеспечивающим термостатирование является воздух со стабильными параметрами. Подача воздуха к объекту термостатирования производится по воздуховодам.

В установках и системах термостатирования жидкостей в качестве теплоносителя или объекта термостатирования используются вода и водные растворы, антифризы, спирты, масла и другие жидкости.
Установки и системы термостатирования производят подачу жидкого теплоносителя со стабильными параметрами к объекту термостатирования. Режим термостатирования объекта обеспечивается путем его обтекания теплоносителем или создания вокруг него жидкостной среды с заданными параметрами. Подача теплоносителя к объекту термостатирования производится по трубопроводам. Объектом термостатирования также может быть сама жидкость в емкости.

Системы и установки термостатирования используются при хранении, транспортировке и испытаниях готовых изделий, в составе испытательных стендов, для камер термостатирования, для поддержания заданного температурного режима тепловыделяющего оборудования различных летательных аппаратов при наземной подготовке, для термостатирования готовой продукции, для термостатирования масла, а также для термостатирования температуры различного оборудования при его эксплуатации.

В зависимости от режима термостатирования контур теплоносителя (жидкого или газообразного) установки может быть замкнутого или разомкнутого типа, а также закрытого (под избыточным давлением) или открытого (под атмосферным давлением) типа.
Конструктивное исполнение установок и систем термостатирования существенно отличается в зависимости от класса точности измерения и поддержания температуры теплоносителя. По точности измерения и поддержания температуры системы и установки термостатирования, также, как и датчики температуры делятся на четыре класса точности АА, А, В, С согласно ГОСТ 6651-2009.

По температуре термостатирования установки и системы подразделяются на среднетемпературные (+10С…+50С), высокотемпературные (+10С…+120С) и низкотемпературные (-80С…+10С). Низкотемпературные установки и системы термостатирования воздуха конструктивно значительно сложнее, так как необходимо обеспечивать низкотемпературное охлаждение воздуха и периодическую оттайку испарителей при непрерывном и точном поддержании заданной температуры термостатирования. В жидкостных низкотемпературных установках и системах термостатирования должны использоваться теплоносители с достаточно низкой температурой кристаллизации.

Основным параметром, определяющим на размеры и энергопотребление систем и установок термостатирования является номинальный расход теплоносителя, который может иметь очень широкий диапазон в зависимости от требований заказчика.
Системы и установки термостатирования «Фригодизайн» обеспечивают широкий диапазон давлений теплоносителя в зависимости от требований заказчика и подразделяются на системы низкого, среднего и высокого давления.

Установки и системы термостатирования производятся по техническому заданию заказчика, которое должно содержать следующие основные параметры:
- тип теплоносителя;
- тип контура теплоносителя: закрытый или открытый, замкнутый или разомкнутый;
- точность измерения и поддержания температуры теплоносителя;
- диапазон температур термостатирования;
- номинальный расход или диапазон расходов теплоносителя;
- номинальное давление (напор) или диапазон давлений теплоносителя;
- рабочие входные параметры теплоносителя (для систем с разомкнутым контуром);
- рабочие параметры окружающей среды (воздуха);
- специальные требования.

Системы и установки термостатирования могут иметь следующие дополнительные опции:
- фильтрация теплоносителя до заданной степени чистоты;
- измерение расхода теплоносителя;
- плавное регулирование расхода теплоносителя;
- автоматическое поддержание заданного расхода теплоносителя;
- измерение давления теплоносителя;
- плавное регулирование давления теплоносителя;
- автоматическое поддержание заданного давления теплоносителя;
- измерение влажности воздуха;
- плавное регулирование влажности воздуха;
- автоматическое поддержание заданной влажности воздуха;
- транспортное (мобильное) исполнение установки термостатирования;
- сенсорная панель оператора;
- вывод данных на АСУ ТП или удаленный компьютер;
- программное обеспечение для отображения и архивации данных, а также для удаленного мониторинга и компьютерного управления системой термостатирования.

Ниже приведены примеры установок термостатирования изготовленных на производстве ООО «Фриготрейд» для ПАО «РКК Энергия».

Жидкостная установка термостатирования космических аппаратов для проведения наземных испытаний
Жидкостная установка термостатирования космических аппаратов для проведения наземных испытаний

Для проведения наземных электрических и тепловых испытаний космических аппаратов специалистами ООО Фриготрейд была разработана установка термостатирования воздуха применяющая оригинальную методику термостатирования электронного оборудования космических аппаратов, далее сокращенно КА. Так как все блоки электронного оборудования КА обладают индивидуальным тепловыделением они требуют разных расходов охлаждающего воздуха.
Поэтому для каждого тепловыделяющего блока КА выделяется своя зона термостатирования. Установка термостатирования обеспечивает подачу воздуха с требуемой температурой, давлением и относительной влажностью к воздухораспределительному устройству, которое обеспечивает распределение его с необходимыми расходами между тепловыделяющими блоками КА. Интенсивное охлаждение обеспечивается за счет высокой скорости воздуха, подаваемого через сопла-форсунки.

Установки термостатирования воздуха изготовленные на производстве ООО «Фриготрейд» для ПАО «РКК Энергия» выполнены в виде автономного мобильного моноблока, разделенного внутри на зону 1 обработки воздуха с испарителем (воздухоохладителем), нагревателем и высоконапорным вентилятором и зону 2 холодильной установки с конденсатором и компрессором (см. фото ниже).

Установка термостатирования воздуха для наземных электрических и тепловых испытаний космических аппаратов (ТМ Фриготрейд)
Установка термостатирования воздуха для наземных электрических и тепловых испытаний космических аппаратов

Необходимая осушка и охлаждение воздуха обеспечивается за счет автоматического поддержания системой управления стабильной температуры теплообменной поверхности испарителя (воздухоохладителя). Воздух проходит через испаритель за счет разряжения, создаваемого высоконапорным вентилятором. На входе в вентилятор воздух подогревается электрическим нагревателем, мощность которого автоматически плавно регулируется по температуре воздуха на выходе вентилятора с учетом подогрева воздуха внутри самого вентилятора за счет повышения давления воздуха.

Равномерное и регулируемое поле скоростей воздуха в зонах термостатирования обеспечивается адаптируемым к геометрии каждого объекта испытаний воздухораспределительным устройством в виде пространственной конструкции с регулируемыми соплами-форсунками. Расход воздуха к каждому объекту термостатирования и равномерное распределение воздуха между ними регулируется сменными дроссельными вставками внутри форсунок. Воздухораспределительное устройство состоит из секций воздухораспределителей, соединенных общим коллектором.

Воздухораспределитель с соплами-форсунками производства Фригодизайн
Воздухораспределитель с соплами-форсунками

Интенсивность охлаждения локальных зон приборных панелей КА легко конфигурируется путем изменения длины каждого воздухораспределителя и количества секций воздухораспределительного устройства, а также проходных сечений сопел-форсунок. 

Приведенные выше установки более четырех лет успешно эксплуатируются в ПАО «РКК Энергия» при электрических наземных испытаниях КА нового поколения и подтвердили требуемые характеристики.

Подробнее характеристики этих установок термостатирования приведены на странице Холодильное оборудование для авиации и космонавтики, а также в журналах: