système de contrôle environnemental 02

SYSTÈME DE CONTRÔLE ENVIRONNEMENTAL (ECS) page 02

Les principaux composants du système ECS

- L'unité de contrôle environnemental :
Elle se trouve dans la baie d'équipements gauche, elle pèse 71,667 kg, mesure 73,66 cm de long, pour 40,64 cm de profondeur et 83,82 cm à son point le plus large. Produite par Garret Corp.'s AIResearch Division, Los Angeles, elle rassemble plusieurs sous systèmes dans une même " enceinte " :
- l'échangeur thermique des combinaisons pressurisées..
.. Ainsi que les 2 compresseurs.
- 2 boites métalliques contenant les absorbeurs de CO2.
- 2 évaporateurs eau/glycol.
- le réfrigérateur de l'eau.

Le réservoir à mélange eau/glycol : ce réservoir d'aluminium contient un réservoir souple (vessie) sous une pression d'oxygène de 20 psi provenant du circuit d'alimentation d'oxygène. La vessie stocke 3,78 l (1 gal) d'un mélange eau/glycol et a un volume de 3,44 dm³ (210 in³). Le réservoir d'aluminium mesure 18,11 cm par 33,98 cm par 11,86 cm et pèse environ 2,04 kg. Il est employé pour compléter le niveau du système, et comme accumulateur de rechange.

Le refroidisseur d'eau : il est constitué d'un réservoir comportant une admission et une sortie pour le mélange réfrigèrent glycol/eau, avec à l'intérieur un serpentin en acier inoxydable qui comporte lui aussi une admission et une sortie d'eau. Le serpentin à une contenance d'environ un dixième d'un gallon (1 gallon = env. 378 cl donc 37,8 cl) d'eau. Le mélange glycol/eau coule autour du serpentin qui contient l'eau (à refroidir), à 75 l/h (env. 20 gal/h) à environ 7,2° C (45° F) pour refroidir cette eau. Cette eau ainsi refroidie est employée pour boire.

Les évaporateurs glycol/eau : au nombre de deux, un pour le circuit primaire et l'autre pour le secondaire du liquide réfrigérant (thermorégulateur). Ils sont faits de plat en acier inoxydable spécial résistant à la corrosion et possédent de fin passages pour le mélange glycol/eau disposés dans une série de piles alternées avec des mèches (en feutre de métal) agglomérées. Chaque garniture de mèche est alimentée en eau par un plat qui possède des trous minuscules. Les évaporateurs mesure 20,31 par 11,93 par 16,81 cm et pèse 8,16 kg piéce.
Les mèches sont évacuées à la pression très basse de l'espace et à l'ébullition de l'eau de 1,6 à 4,44 °C (35 à 40 °F). Son évaporation refroidit les plats, par lesquels l'eau/glycol passe, refroidissant ainsi le mélange entre 2,77 et 7,22 °C (37 et 45° F). L'eau/glycol coule par environ 90 l/h (env. 24 gal) par heure. Environ 8000 Btu par heure peuvent être retirés.

Boîtes métalliques d'hydroxyde de lithium (rangement de fonction) : il y a deux boîtes métalliques dans des logements en aluminium de 21,58 par 50,79 par 19,04 cm. Ces boîtes métalliques, la valve d'aiguillage, et les conduits d'admission et de sortie pèsent 8,93 kg. Elles contiennent les cartouches démontables d'hydroxyde de lithium. Celle-ci sont alternativement changées, une toutes les 12 heures, elles ont pour rôle d'absorber le dioxyde de carbone et contiennent également du charbon actif, qui traite les odeurs.

Schéma des absorbeurs de CO₂

L'échangeur thermique des combinaisons pressurisées : il est fabriqué de deux piles séparées d'ailerons et de plats d'acier inoxydable. Un ensemble est relié au système primaire du liquide réfrigérant et l'autre est relié au système secondaire. L'unité mesure 38,09 par 27,93 par 13,20 cm. Elle refroidit le gaz des combinaisons d'environ 10° à 12,7° C (50 à 55° F) et contrôle l'humidité en enlevant l'excèdent d'eau. L'eau est recueillie par des mèches en métal et transportée au réservoir de stockage d'eaux résiduaires.

Accumulateurs : ce sont deux pompes à eau qui fonctionnent alternativement sur les échangeurs thermiques des combinaisons, elle rassemblent le condensat du circuit des combinaisons (PSC) et le pompe dans le réservoir d'eaux résiduaires. Un accumulateur est actionné à la fois, l'autre est de réserve. En mode automatique, une pompe effectue un cycle toutes les 10 min.

Compresseurs des combinaisons pressurisées : deux ventilateurs centrifuges coniques fabriqués en aluminium avec un diamètre de 16,50 cm et une longueur. Un est employé à la fois, chacun pèsent 4,89 kg. Ils font circulés les gaz dans le circuit des combinaisons pressurisées (PSC) à raison de 849,51 dm³ par minute pendant la durée normale de l'opération. Ils opèrent sur 3 phases, 110 volts, 400 hertz de puissance. Leur consommation électrique est de 85 watts en temps normal.

Échangeur thermique de la cabine : l'unité est construite façon "en sandwich" (plusieurs plaques d'acier inoxydable superposées les unes sur les autre), elle mesure 14,47 par 5,66 par 41,14 cm. L'échangeur utilise le mélange glycol/eau comme moyen de transfert thermique.
Il contrôle la température de cabine en refroidissant le gaz qui le traverse (il se trouve dans la baie d'équipements avant gauche).

Réservoir d'appoint/ surpression d'oxygène : ce réservoir fabriqué en Inconel (alliage d'acier et de nickel) à un diamètre de 33,01 cm et se trouve à 35,55 cm de haut. Il pèse 4,018 kg. Il contient 1,67 kg d'oxygène à une pression d'environ 900 psi, le volume étant de 21,01 dm³ (0,742 cu ft). Son rôle est de fournir de l'oxygène durant la rentrée dans l'atmosphère, dans les urgences il peut fournir l'oxygène à un débit élevé pour répondre à la demande est ainsi aidé le système principal.

L'unité de repressurisation : ce sont trois bouteilles enfermées dans un caisson en aluminium, contenant chacune 453 g d'oxygène, avec une valve de repressurisation reliée à l'ensemble. L'oxygène est stocké à 900 psis, utilisé en association avec le réservoir de surpression d'oxygène, il peut repressuriser la cabine de 0 à 3 psi en environ 2 minutes. Il peut également être employé avec trois masques à oxygène stockés juste au-dessous des bouteilles. Avec les masques, la pression est réduite à 100 psi à leur régulateur. Il y a également un indicateur de lecture direct de pression monté sur l'unité. L'unité est située au-dessous de l'écoutille principale dans le CM.

Le réservoir d'eau potable : il est fabriqué en aluminium avec, à l'intérieur, un réservoir souple (vessie) pour conservé une pression d'environ 20 livres par pouce carré par l'installation d'oxygène. Il a un diamètre de 31,74 cm (pour une profondeur de 31,74 cm) et pèse 3,58 kg.
Il contient 17 l d'eau potable et est employé pour le stockage de l'eau des piles à combustible. Il se trouve dans le compartiment arrière du CM.

Le réservoir d'eaux résiduaires : en aluminium avec un réservoir souple, il a un diamètre d'environ de 31,74 cm et est profond de 63,49 cm, il contient 28 l. Il stocke les eaux résiduaires de l'échangeur thermique des combinaisons pressurisées et l'emploie pour le refroidissement par évaporation. Il est dans le compartiment arrière du CM.

Les radiateurs spatiaux : se sont deux panneaux en aluminium d'environ 14,93 m² chacun qui se trouvent autour de la surface extérieure du module de service dans un arc de 130°. Chaque panneau a cinq tubes par lesquels le mélange eau-glycol circule. Il y a également un tube secondaire pour les systèmes secondaires de liquide réfrigérant. Quand le mélange eau/glycol traverse les tubes, sa chaleur transportée est rejetée par rayonnement dans l'espace. Environ 4415 Btu (unité de chaleur) par heure peuvent être enlevés par chaque panneau.

Pompe eau/glycol (AiResearch) : trois pompes centrifugeuses sont contenues dans un logement en aluminium de 32,76 par 21,33 par 25,12 cm, deux pour le système primaire et une pour le système secondaire du liquide réfrigérant, ainsi que deux accumulateurs en acier inoxydable de type soufflet, un pour le primaire et un pour le secondaire. L'accumulateur primaire a un volume de 0,983 dm³; le secondaire a 0,573 dm³. Une seule pompe est utilisée à la fois. Elles fonctionnent en triphasé, 110 volts, de puissance 400-Hertz. Ils pompent le mélange eau/glycol du système.

L'éthylène glycol : c'est un composé stable (CH2OH-CH2OH), de consistance liquide hygroscopique, incolore, sirupeux, de saveur douceâtre, à la base de nombreux antigels. Mélangé avec de l'eau (62,5% de glycol à 37,5% d'eau, pour notre cas) donne du liquide de réfrigération et de ce fait peut servir à transporter la chaleur émise de la cabine, des combinaisons pressurisées, de l'équipement électronique, aux radiateurs spatiaux, il sert aussi pour le réfrigérateur de l'eau potable et peut également fournir "le transport" de chaleur ou le refroidissement (climatisation) pour la cabine.

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