Задача: быстро и эффективно отапливать электрифицированное здание с минимальными вложениями в отопительное оборудование. Решение — нагреватель высокого давления с необходимой мощностью, способный в кратчайшие сроки поднять температуру холодного воздуха в помещении. Остается проблема выбора — перед покупкой стоит ознакомиться с существующими типами радиаторов, принципом работы, достоинствами и недостатками отдельных моделей.
Три разновидности обогревателей на дизтопливе
Сжигание дизельного топлива в отопительных целях практикуется давно. Вспомните хотя бы воздухонагреватели типа ОВ-65, устанавливаемые на закрытые военные грузовики марок «Урал» и «ЗИЛ». Новые обогреватели работают по аналогичному принципу, только они изготовлены из современных материалов и оснащены электронной автоматикой.
Предшественник современных отопительных пушек — автомобильный топливный обогреватель, размещенный на неподвижной раме.
Пистолет для дизельного обогревателя сжигает дизельное топливо и нагревает воздух, который нагнетается осевым вентилятором в цилиндрическую камеру сгорания. В зависимости от того, как нагреваются и выделяют выхлопные газы, различают 3 типа обогревателей:
- Пистолеты с прямым нагревом выводят выхлопные газы в отапливаемое помещение. Поэтому использовать эти обогреватели внутри квартиры нельзя.
- Косвенные обогреватели имеют боковое соединение с дымоходом, а вытяжку — наружу.
- Инфракрасные обогреватели также загрязняют воздух, выделяя в комнату выхлопные газы. Отличие от предыдущих моделей — увеличенная поверхность варочной панели, которая излучает лучистое тепло.
Ссылка. Среди производителей отопительных пистолетов можно выделить несколько проверенных брендов: Master, «Аврора», Ballu, Elitech, «Зубр». Диапазон мощности нагрева бытовых приборов — 10 … 30 кВт, промышленные модели нагревательных пушек развивают мощность до 150 кВт.
Тип обогревателя можно определить по его внешнему виду — обогреватели косвенного действия снабжены дымоходом, а инфракрасные обогреватели имеют перфорированный отражатель большого диаметра.
Разберем подробно устройство каждого типа радиаторов, а затем проанализируем их достоинства и недостатки.
Принцип прямого нагрева
Утеплитель этого типа состоит из следующих элементов:
- К металлическому каркасу (обычно снабженному колесами) крепятся цилиндрический корпус отопителя и бак с дизельным топливом;
- В передней части корпуса расположена камера сгорания из нержавеющей стали или керамики;
- На задней стенке камеры размещены топливная форсунка, свеча накаливания и фотоэлектрический датчик пламени;
- В передней части камеры сгорания установлена пластина, отражающая открытое пламя;
- В задней половине корпуса находится нагнетательный вентилятор, подача топлива и электронный блок управления с термостатом.
Внимание. Вторая функция теплоотражающей пластины — передавать тепловое излучение объектам в зоне прямой видимости на расстоянии 3-5 м.
Принципиальная схема проточного нагревателя — продольный разрез
Дизельный воздухонагреватель подключается к электросети 220В стандартным кабелем и запускается буквально нажатием кнопки и настройкой регулятора температуры в помещении. Как работает подогреватель дизельного топлива:
- Пользователь наливает в бак дизельное топливо или очищенный парафин, подключает устройство и устанавливает желаемую температуру воздуха.
- Вентилятор и топливная сборка запускаются, и топливо перетекает из резервуара в сопло, где оно смешивается с воздухом.
- Топливно-воздушная смесь впрыскивается в камеру в виде мелкодисперсного тумана и воспламеняется электрической свечой накаливания. Фотоэлемент регистрирует появление пламени, и через несколько секунд поджигающий электрод отключается контроллером.
- Большая часть воздушной смеси, продуваемой вентилятором, омывает снаружи стенки камеры сгорания, а затем нагретая струя выходит из «ствола» пушки. Меньшая часть воздуха сжигается вместе с дизельным двигателем и выбрасывается в виде выхлопных газов.
- Когда заканчивается жидкое топливо или горелка гаснет по другим причинам, фотоэлектрический датчик срабатывает и сообщает об этом блоку управления. Последний остановит насос и отключит подачу топлива, а вентилятор остановится через 15-30 секунд.
- Горение прекращается автоматически, когда термостат определяет, что температура окружающей среды достигла установленной температуры. После того, как комната остынет, горелка возобновит работу.
- Нагреватели известных брендов оснащены датчиком наклона, размыкающим цепи питания.
На упрощенной схеме наглядно показано движение газов и горячего воздуха.
объяснение. В случае аварийного отключения обогреватель не запустится автоматически. Пользователь должен определить и устранить причину неисправности, а затем повторить процедуру зажигания, как описано в руководстве по продукту.
Систему ручного пьезозажигания можно встретить в примитивных или более старых моделях масляных обогревателей. Эти устройства оснащены защитой / контролем перегрева, но не терморегулятором.
Воздухонагреватели непрямого нагрева
Дизельные отопители этой группы имеют несколько иную конструкцию:
- камера сгорания полностью закрыта, огнеупорная плита герметично закрыта и образует переднюю стенку камеры сгорания;
- воздух для горения нагревается только внешней стенкой камеры сгорания, теплообменником и отражающей пластиной;
- Отвод продуктов сгорания наружу осуществляется по вертикально восходящей трубе;
- отопительный пистолет необходимо подключить к дымоходу.
Схема работы пушки с закрытой камерой и раздельным отводом отработавших газов через теплообменник
Внимание. В нагревателях используются двух- и трехходовые теплообменники из нержавеющей стали. Воздушный поток отводит тепло от стенок камеры и дополнительных каналов, по которым движутся раскаленные продукты сгорания. В зависимости от конструкции теплообменника дым делает 2 или 3 удара перед тем, как уйти в дымоход.
Отвод выхлопных газов наружу позволяет использовать дизельный агрегат для отопления в замкнутых пространствах с недостаточной вентиляцией. Однако по-прежнему недопустимо отапливать жилые дома косвенными обогревателями, поскольку нет датчика тяги или соответствующей автоматики для защиты людей от выхлопных газов.
Конструктивные отличия инфракрасных моделей
Идея теплового излучения основана на локальном нагреве поверхностей в пределах действия пушки. Облучаемая область может быть закрытой или открытой. Несложно догадаться, что воздушное отопление в таких ситуациях бесполезно.
Разница между инфракрасными обогревателями высокого давления и конвекционными обогревателями
- Источником лучистого тепла является передний огнеупорный экран;
- Диаметр пластины и корпуса увеличен для увеличения площади излучения;
- Воздух подается в небольших количествах, достаточных для сжигания топлива и охлаждения горелки;
- Выхлопные газы выходят прямо в комнату через серию небольших отверстий, проделанных в экране.
Сравнение. Инфракрасные солнечные обогреватели считаются более экономичными, чем конвекционные (воздушные) обогреватели. Таковы характеристики двух обогревателей — Ballu BHDP-30 с прямым сгоранием мощностью 30 кВт и радиатора «Master» XL 9 SR мощностью 29 кВт. Расход дизельного топлива в первом случае составляет 2,4 кг / час, во втором — 2,3 кг / час, разница практически незаметна.
Перфорированный экран излучает инфракрасное тепло и в то же время выделяет продукты сгорания через перфорационные отверстия.
Конструкция масляного инфракрасного обогревателя аналогична конструкции аналогичного газового обогревателя. Оба устройства нагревают поверхности вместо воздуха и часто используются для различных мероприятий на свежем воздухе в зимние месяцы.
Особенности топливоподачи
Анализируя приведенные выше схемы, вы, вероятно, заметили различия в конструкции пистолетов — на одних изображен воздушный насос, на других — насос для жидкого топлива. В изделиях разных марок подача топлива к форсунке отопителя может осуществляться двумя способами:
- Электромеханический.
- Упрек.
В первом варианте используется основная форсунка и топливный насос высокого давления (ТНВ), показанные на фото. Аналогичным образом подается топливо в дизельный двигатель. Насос увеличивает давление в магистрали, а форсунка впрыскивает топливо в камеру, где оно смешивается с воздухом и воспламеняется под действием высокой температуры (в ДВС — сжатие).
Поскольку топливо направляется к соплу под давлением, турбина нагнетает воздух в камеру.
Подача эжекционного топлива работает следующим образом:
- Внутри сопла низкого давления сходятся два канала — воздуховод и топливопровод.
- Роторный компрессор, установленный на задней части пистолета, нагнетает воздух в первый канал, создавая разрежение во втором канале.
- Это создает эффект выброса — вакуум начинает засасывать топливо из бака по топливопроводу.
- После помещения в сопло топливо смешивается с потоком воздуха и попадает в камеру сгорания, где эффективно сжигается.
Замечательный факт. Роторный компрессор и вентилятор нагретого воздуха приводятся в действие одним электродвигателем. Это означает, что оба ротора установлены на общем валу, а их скорость и эффективность регулируются электронным способом.
В системе питания эжекторной горелки воздушный поток всасывает топливо без использования насоса.
Дизельное топливо и воздушный поток, отбираемый компрессором, подвергаются грубой и тонкой фильтрации. Более дорогие версии нагревательных пистолетов оснащены ЖК-дисплеем и датчиком уровня топлива в баке.
Плюсы и минусы дизельных пушек
Судя по отзывам пользователей, основным преимуществом дизельных обогревателей является их автономность. Воздухонагреватель незаменим в ситуациях, когда нет других источников энергии — сетевого газа и твердого топлива, либо лимит потребления электроэнергии очень ограничен.
Ссылка. Компрессоры и вентиляторы в мощных моделях с тепловой мощностью более 120 кВт потребляют около 1000 Вт электроэнергии. Бытовая техника «накручивает» на прилавок 200-300 Вт.
Другие преимущества масляных радиаторов:
- Мобильность установки и быстрота организации отопления. Временные затраты минимальны — купите пистолет — принесите на участок — залейте солярку — включите отопление.
- Устройство легко перемещать с места на место.
- КПД нагревателя довольно высок — производители сообщают об эффективности около 83%.
- Скорость нагрева. По этому показателю дизельная горелка выигрывает у электронагревателей.
- Универсальность. Устройство подходит для использования на открытых пространствах и во всех помещениях с большим объемом, кроме жилых.
Поясним интересный аспект эффективности. Некоторые продавцы говорят, что дизельные обогреватели косвенного нагрева менее эффективны, чем обогреватели прямого сгорания, которые выделяют газы в комнаты. Говорят, что КПД этих устройств составляет до 100%, потому что тепло продуктов сгорания не передается наружу.
Фактически, эффективность разных пушек примерно одинакова, но косвенные нагреватели выделяют часть тепла вместе с дымом наружу. А теперь откройте документацию на каждый отопительный прибор прямого сгорания и ознакомьтесь с требованиями безопасной эксплуатации: для удаления токсичных газов необходима приточно-вытяжная вентиляция или интенсивная вентиляция.
Подведем итог: обогреватели прямого нагрева отдают все тепло в отапливаемое помещение, но 20-30% этой энергии отбирается вентиляцией. Это означает, что фактические потери и КПД обоих нагревательных приборов более или менее одинаковы, хотя прямоточные приборы дешевле, чем модели с камином.
Недостатки дизельных и керосиновых обогревателей
- По цене дизельные пушки проигрывают электроприборам — конвекторам и тепловентиляторам;
- Дизельное топливо — не самый дешевый источник энергии:
- При работающем обогревателе заметен запах солярки и выхлопных газов;
- Некачественное и некачественное топливо, продаваемое на заправках, быстро загрязняет сажей рабочие элементы отопительного прибора и требует частого ухода.
Слой сажи на линзе фотоэлемента обнаружения пламени
Выбор жидкотопливного теплогенератора
Первое, что нужно определить — это тепловая мощность устройства. Здесь есть нюанс: обмерить пистолет традиционными методами невозможно, так как прибор часто используется для обогрева больших объемов и помещений без должной теплоизоляции. Предлагается следующая методика:
- Замерить и рассчитать объем отапливаемого помещения V, м³;
- Определить разницу температур снаружи и внутри помещения в самый холодный период Δt, ° C;
- Найдите безразмерный коэффициент теплопотерь здания и рассчитайте мощность радиатора Q по формуле ниже.
Рекомендация. Значение коэффициента k следует принимать в зависимости от типа и теплоизоляции здания. Для металлического сарая, гаража k = 4, деревянного сарая 3, кирпичного дачного дома 2 … 2,9 (в зависимости от толщины стены). Если здание хорошо утеплено, следует принимать коэффициент 0,6-0,8, если утеплено умеренно — 1… 1,9.
Пример. Рассчитаем тепловую мощность топочного генератора для неизолированного помещения размером 10 х 5 м и высотой потолка 3 м, объем помещения V = 10 х 5 х 3 = 150 м³. Наружная температура составит минус 25 ° C, внутренняя — плюс 10 ° C, разница Δt = 35 ° C. Сколько нужно тепла: Q = 150 х 35 х 4/860 = 24,4 кВт.
Благодаря мощным обогревателям воздух направляется по нескольким шлангам и равномерно распределяется по всему зданию.
Как правильно выбрать пистолет для вашего приложения:
- Прямое отопление — правильный выбор для производственных цехов, закрытых строительных площадок, ангаров и складов. Если в здании все время работают люди, вентиляция обязательна!
- В частных гаражах, автосервисах, теплицах, конюшнях и других хозяйственных постройках лучше всего приобретать и устанавливать топочные обогреватели.
- Инфракрасные обогреватели идеально подходят для любого местного обогрева. Пример: производственный цех с высокими потолками или открытое пространство, где нельзя обогреть весь объем воздуха, но можно обогреть ограниченное пространство.
- Воспользуйтесь алгоритмом выбора системы отопления, представленным в таблице ниже:
Если вам нужно отапливать все небольшое производственное здание, рассмотрите варианты использования высокопроизводительных пистолетов для установки вне помещений. Агрегат размещается снаружи здания, а несколько воздуховодов проложены внутрь для наилучшего распределения потока, как показано на рисунке выше.
Обслуживание и ремонт нагревателей
При длительном использовании пистолета есть мелкие дефекты, которые может устранить пользователь. Признаки неисправности и методы ремонта:
- Устройство загружается при включении, но быстро гаснет. Снимите датчик пламени и удалите сажу с рабочей линзы.
-
Если интенсивность нагрева падает, очистите воздушный и топливный фильтры. Производитель рекомендует заменять картриджи фильтра каждые 500 часов работы.
- Топливно-воздушная смесь плохо воспламеняется или не воспламеняется. Снимите свечу зажигания, удалите сажу и отрегулируйте зазор между электродами (обычно от 1,4 до 1,5 мм).
- Пониженная производительность и черный дым говорят о засорении форсунки. У большинства моделей эту деталь легко снять и почистить, если не справляетесь — вызовите мастера.
- Еще одна причина затрудненного запуска — проблема с компрессором. Устройство необходимо очистить и отрегулировать рабочее давление, а при необходимости смазать двигатель.
Схема установки свечи зажигания и форсунки в горелку Master
Свеча накаливания и сопло расположены на задней стороне головки горелки. Распылитель снабжен двумя проводами (воздух от компрессора и топливо) и высоковольтным проводом для запальника. Кабель высокого напряжения часто обрывается на «массу», в результате чего свеча зажигания гаснет.
Топливный фильтр находится внутри подающего патрубка, который опускается в бак. Кстати, бак тоже нужно промывать с интервалом в 500 часов. Элементы очистки воздуха расположены на задней стороне компрессора и откручиваются отверткой. О том, как очистить сопло нагревательного пистолета, смотрите на видео:
Заключение
Инфракрасные и конвекционные пистолеты-обогреватели для дизельных двигателей — это удобные и мощные источники тепла, которые могут работать в суровых условиях. Устройства заводского изготовления полностью безопасны при соблюдении мер противопожарной защиты, четко описанных в руководстве по эксплуатации. Помимо гаражей и мастерских, на стройплощадках часто используются отопительные установки для обогрева оштукатуренных стен, бетонных стяжек и залитых зимой фундаментов при отрицательных температурах.
