Сравнение нагревателей с прямым обогревом газовым пламенем с воздухонагревателями. Доступная альтернатива традиционному отоплению — газовый обогреватель для дома Секция газового нагрева в вентиляционной установке

Газовый обогреватель представляет собой автономную нецентрализованную (в противоположность центральному отоплению с котлом) систему отопления.

В ней энергия, выделяемая при сгорании природного газа, используется для обогрева помещений.

Внешне это устройство выглядит как кожух , с установленной в него газовой горелкой и панелью для рассеивания тепла, которая обычно изготавливается из керамики или металлических сплавов.

Баллон с газом может быть встроен в корпус устройства, но возможно также подключение к газовой магистрали.

Газовые обогреватели для многоквартирного и частного дома

Достоинства газовых обогревателей:

Автономность , независимость от электроснабжения. Многие из данных устройств могут работать как на сжиженном, так и на природном газе.

Поэтому даже при отключении магистральной подачи газа или невозможности подключения к ней, прибор всегда можно подключить к переносному газовому баллону и не остаться без тепла.

Надёжность . Эти отопительные приборы просты в конструкции, и нет вероятность перегорания, как в случае с электрообогревателями на ТЭНах.
Высокий КПД . Сжигание топлива непосредственно в месте обогрева позволяет достигать значений до 80%.

Классификация по исполнению

В зависимости от исполнения выделяют следующие виды газовый обогревателей.

Переносные балонные

Как правило, выполнены в виде корпуса с газовым оборудованием и пространством для закрепления баллона (также существуют модели с подключением баллона через шланг). Размеры могут быть различными: от миниатюрных для обогрева палаток в походах до габаритных и мощных, для отопления больших помещений.

Мощные модели ввиду своих размеров комплектуются колёсиками для удобства транспортировки. На корпусе прибора установлены кнопка розжига и регулятор интенсивности горения.

Портативные газовые обогреватели работают только на баллонном газе.

Существует два вида газа: природный и сжиженный (может состоять как из природного, так и из различных смесей, например, пропан-бутан). Первый вид — подаётся по магистралям и используется в стационарных установках.

Сжиженный — газ в жидком состоянии, он имеет бо льшую плотность и закачивается в баллоны , поэтому более удобен в портативном применении. Прибор, предназначенный только для природного газа, на сжиженном работать не будет.

Обогревающие устройства этого типа используют в подсобных помещениях, в гаражах, на промышленных объектах для временного отопления домов, на уличных мероприятиях, широко распространено применение в пеших походах: в тех случаях, когда помещение небольшое , а постоянный обогрев не требуется.

Из-за специфики применения, портативные газовые конвекторы оборудуются системами безопасности , которые прекращают работу устройства при опрокидывании обогревателя, отсутствии пламени или низком давлении газа.

Стационарные

Отопительные приборы для стационарной установки обычно выпускаются в виде плоских панелей , т. к. в них отсутствует место для размещения баллона. Оборудованы кронштейнами для крепления на стены и потолки.

Обычно работают на природном газе, но в некоторых моделях возможно использование баллонов со сжиженным топливом.

Важно! Такая «всеядность» обеспечивается либо сменой форсунок (для сжиженного газа распыляющее отверстие в них меньше), либо специальными горелками , рассчитанным на оба типа газа.

Стационарные обогреватели могут иметь как открытую камеру сгорания, так и закрытую:

Открытая — не изолирована от помещения, в котором используется прибор.

Воздух для горения газа поступает из самого помещения, поэтому для этих устройств необходимо обеспечить качественную вентиляцию помещения (иначе в процессе использования воздух будет обеднён кислородом).

Для отвода продуктов горения применяется традиционный дымоход.

В обогревателях с закрытой камерой сгорания кислород для газовоздушной смеси поступает с улицы через коаксиальный дымоход. Последний представляет из себя конструкцию «труба в трубе» . По внутренней — удаляются продукты сгорания, а по внешней — поступает воздух. Обогреватели такого типа на порядок безопаснее предыдущих, имеют более высокий КПД и не влияют на качество воздуха в помещении. Но установка коаксиального дымохода не всегда бывает возможна.

Такие устройства зачастую используют как альтернативу системе центрального отопления, в местах, где необходим регулярный обогрев в течение длительного времени: загородные дома, квартиры.

Вам также будет интересно:

Классификация по типу теплопередачи

По типу теплопередачи выделяют следующие разновидности обогревателей.

Инфракрасные

В традиционных системах отопительные приборы в первую очередь нагревают воздух в помещении, который перемешивается благодаря конвекции, равномерно распространяя температуру.

Такой способ довольно инертный, требует много времени на установление нужной температуры, т. к. воздух обладает плохой теплопроводностью .

К тому же прогретый воздух вовсе не означает прогретые предметы и, например, постели в загородном доме могут оставаться холодными долгое время, несмотря на то, что в помещении уже жарко.

Этих недостатков лишены инфракрасные обогреватели. Устройства греют не воздух, а сами предметы в помещении (мебель, стены, полы) и людей, находящихся в зоне его действия. Объекты, нагреваясь от ИК-излучения , сами становятся маленькими источниками тепла и нагревают воздух, а человеку не будет холодно сразу же с момента включения прибора.

Справка! Принцип действия можно сравнить с Солнцем, греющим Землю: несмотря на полный вакуум в космосе и большое расстояние, электромагнитное ИК-излучение от Солнца доходит до Земли и поглощается предметами, превращаясь в тепловую энергию, которую мы и ощущаем как «температуру за окном».

Механизм получения ИК-излучения следующий: газовоздушная смесь попадает в керамическую тепловую панель, сгорает внутри, нагревая её до 800—900 °C. Нагретая до таких температур панель становится источником инфракрасного теплового излучения.

Инфракрасные газовые обогреватели используются:

Инфракрасные газовые обогреватели работают как от сжиженного, так и от природного газа из магистрального газопровода.

Плюсы газовых ИК-обогревателей:

Экономичность . Благодаря нагреву только нужной зоны помещения и отсутствию потерь от теплоисточника до радиаторов (как в системе центрального отопления с котлом), можно сэкономить до 50% энергии.
Оптимальный прогрев помещения . При установке газового ИК-прибора на потолке, он эффективно прогревает пол и нижнюю часть комнаты, что наиболее комфортно для человека. При конвекционном отоплении тёплый воздух часто скапливается под потолком, и внизу всё ещё холодно.
Компактность .
Быстрый и направленный обогрев.
Отсутствие необходимости в дымоходе.

Высокая стоимость , по сравнению с газовыми конвекторами и электрическими радиаторами.
Необходимость в регулярной чистке и калибровке, а ремонт может «влететь в копеечку».
Сжигают кислород в помещении, поэтому нужно позаботиться о его вентиляции .

Керамический ИК-обогреватель на газу

Излучающим элементом здесь является панель из жаропрочной керамики с множеством отверстий. Проходя через них, газ сгорает и отдаёт всё тепло керамической панели, которая начинает излучать.

Фото 1. Керамический ИК-обогреватель на газу модели UK-04, тепловая мощность 3700 Вт, производитель - «Neoclima»,

Этот вид отопительных приборов ещё называют «светлыми», потому как из-за нагрева до температур порядка 900 °C они излучают свечение, что может создать приятную атмосферу и гармонично дополнить интерьер.

Некоторые модели комплектуются встроенным электрическим вентилятором , что позволяет несколько увеличить его мощность, расширить зону действия, ускорить прогрев помещения.

Внимание! При эксплуатации подобных систем в течение длительного времени, обязательно обеспечивайте приток свежего воздуха в помещение.

Более того, большинство моделей керамических обогревателей оборудованы датчиками углекислого газа и кислорода , поэтому при недостаточном количестве кислорода в помещении, автоматика может их попросту отключить.

Достоинства:

мощность;
направленное действие;
ниже цена по сравнению с каталитическими.

Недостатки:

чуть более низкий КПД;
выжигание кислорода.

Каталитический ИК-обогреватель

Название этих устройств обусловлено катализацией (ускорением) процесса сгорания газа.

Они состоят из огнеупорной решётки (обычно из стали или керамики), которая покрывается веществом-катализатором — платиной и аналогичными.

Газ, поступающий к решётке не горит привычным способом, а беспламенно окисляется кислородом благодаря катализирующему покрытию тепловой панели.

Катализатор способствует полному дожиганию топлива, отсюда высокий КПД (до 80%). Температура горения газа в таких обогревателях ниже 600 °C, поэтому иногда их называют «тёмными». Свечение при работе почти отсутствует.

Тепловая энергия в основном также передаётся посредством ИК-излучения, но в каталитических обогревателях значительнее выражена конвекционная передача тепла, нежели в «светлых» керамических, где почти вся энергия излучается исключительно в виде ИК.

более высокий КПД за счёт оптимизации процесса горения;
менее активное сжигание кислорода (вентиляция рекомендуется, но не настолько критична, как в случае с керамическими обогревателями);
компактность и лёгкость.

Минусы: мощность ограничена 2,9 кВт (против максимума 5 кВт у керамики ).

Конвекторные

В отличие от инфракрасных, эти приборы используют традиционный способ теплопередачи через воздух: конвекцию .

Главный элемент в конвекторе — металлическая камера, внизу которой установлена газовая горелка. Сгорая, газ нагревает всю камеру, которая отдаёт тепло холодному воздуху.

Нагреваясь, он поднимается и обеспечивает равномерную циркуляцию тепла в помещении.

Все модели оборудованы автоматикой , которая следит за температурой помещения и управляет подачей газа, а также датчиками безопасности (CO 2 , утечки газа ).

Конвекторные газовые обогреватели выпускаются только в стационарном исполнении, поскольку для их эксплуатации необходим дымоход. Дымоход может быть как традиционного типа (для приборов с открытой камерой сгорания), так и коаксиальный (в случае закрытой камеры).

Справка! Для конвекторов с открытой камерой кислород поступает из помещения, поэтому им требуется вентиляция . Устройства с камерой закрытого типа лишены этого недостатка, процесс сжигания газа полностью изолирован от помещения и происходит, по факту, на улице.

Камера теплообменника в конвекторных отопителях изготавливается из стали или чугуна. Чугун дороже и тяжелее, но более долговечен (срок службы до 50 лет ), обладает значительной теплоёмкостью (отдаёт тепло некоторое время после отключения горелки), а КПД таких приборов выше. Стальные камеры легче, но их срок службы составляет 20 лет.

Сфера применения — постоянное отопление жилых и технических помещений, загородных домов.

Достоинства обогревателей конвекторного типа:

Равномерный прогрев, в том числе больших помещений.
Высокая мощность (вплоть до 10—12 кВт).
КПД до 92%.
Автономность.
Нетребовательность к вентиляции (для приборов с камерой закрытого типа).

Недостатки:

Необходимость сооружения дымохода .
Медленный прогрев помещения.
Для установки газового конвектора в квартире требуется разрешение от газовой службы.

Вам также будет интересно:

Как выбрать подходящий для обогрева дома

Подходящий тип газового обогревателя зависит от помещения, периодичности использования и доступности газа.

Как и с традиционными системами отопления, в первую очередь необходимо определиться с тепловой мощностью прибора.

Для типичных домов в средней полосе примерно оценивается как 1 кВт на 10 м 2 площади.

Для небольших помещений (до 20—25 м 2) хорошо подойдёт каталитический обогреватель ввиду его ограниченной мощности (до 2,9 кВт) и экономичности использования.

Если ваше помещение больше, то подходящим выбором будет инфракрасный прибор, т. к. его мощность выше, вплоть 5 кВт и может прогреть помещения до 50 м 2 . Учитывая относительную локализацию этого отопительного прибора, возможно более оптимальным вариантом будет купить несколько таких устройств, разместив их в разных частях комнаты, для обеспечения равномерного её прогрева.

Отдавать предпочтение ИК-обогревателям (каталитическому и керамическому ) стоит только в том случае, если вы не пользуетесь отоплением постоянно (например, приезжаете на дачу на выходные).

Внимание! Из-за открытой камеры сгорания и взаимодействия с окружающим воздухом, не рекомендуется использовать эти устройства в непроветриваемых комнатах площадью меньше 15 м 2 .

В противном случае, для постоянного отопления, следует использовать газовый конвектор. Это устройство позволит равномерно обогревать большие помещения, не оказывая влияния на качество воздуха.

Если необходим временный обогрев (к примеру, пока разгорается печь), то подойдут портативные обогреватели на сжиженном топливе. Кроме того, обратите внимание, на каком газе работает выбранное устройство.

При постоянном отоплении следует отдать предпочтение природному газу из сети, чтобы избавить себя от перезаправки баллонов.

Для улицы подойдут только ИК-обогреватели с керамической тепловой панелью . Часто они выпускаются в виде «тепловых зонтиков» или пирамид , для вертикальной установки.

Переносные мини-печки инфракрасного типа можно использовать в гаражах и подсобных помещениях, а также в походах и на пикниках.

При покупке портативного обогревателя интересуйтесь наличием защит (от опрокидывания, утечки газа, переизбытка CO 2 ), особенно если в доме есть маленькие дети или животные. Подобные системы сделают эксплуатацию прибора абсолютно безопасной.

Устройство со встроенным баллоном: особенности

При выборе газового обогревателя с баллоном, нужно обратить внимание на некоторые мелочи.

Для работы на сжиженном газе требуется редуктор , уменьшающий давление газа перед подачей в горелку. Уточните, идёт ли он в комплекте.

При размещении баллона, убедитесь, что он достаточно удалён от горелки, во избежание воспламенения и взрыва.

Небольшой обзор популярных моделей

Следующие модели пользуются особой популярностью.

Ballu BIGH-55 на пропане

Керамический ИК-обогреватель с баллоном.

Кроме всех перечисленных преимуществ, нагреватель компенсационного воздуха является наиболее экономичным средством обогрева помещения. Как это возможно? Это действительно очень просто.

Система прямого нагрева отдает 100% своего тепла в воздушный поток. Системы с косвенным нагревом всегда имеют вытяжную или вентиляционную трубу, которая отводит из здания в атмосферу горячие газообразные продукты сгорания.

Воздухонагревательный прибор имеет исходный пиковый уровень эффективности около 56%, так как примерно 20% топлива теряется в топочных газах, а дополнительное топливо теряется в теплообменнике, что составляет около 70% эффективности нового устройства. Теплообменник со временем выходит из строя, и уровень эффективности может упасть до 40 – 50% всей эффективности.

Воздухонагревательный прибор не только неэффективен, он не может обеспечить однородную температуру, потому что он зависит от инфильтрации холодного воздуха для горения. Процесс горения требует, примерно, 10 частей атмосферного воздуха на 1 часть природного газа. На один кубический фут природного газа приходится, примерно, 1000 британских тепловых единиц (бте). Типичное здание может потерять около 3,000,000 бте/час в виде обычных тепловых потерь. Это означает, что нагревательные приборы будут потреблять 3,000 кубических футов воздуха для горения каждый час. Этот просачивающийся воздух для процесса горения должен быть нагрет, следовательно, он увеличивает обычную инфильтрационную нагрузку помещения. Стоимость одного только воздуха для горения в нагревательных приборах составляет около $0.95/ч.

В отличие от воздухонагревательных приборов нагреватель компенсационного воздуха не привносит в здание холодный воздух для горения. Он также не вытягивает нагретый воздух. В сжатой атмосфере температура намного более однородна. Нагреватель компенсационного воздуха не использует теплообменника, он не вытягивает и не подает холодный воздух на предприятие. Газовая горелка работает в соответствии с потребностью, и ее эффективность приближается к 100%. Все тепло, полученное в результате сжигания топлива, поступает непосредственно в помещение. Природный газ содержит 8% воды. Во время горения природный газ генерирует "явное/физическое" тепло, которое повышает температуру в помещении. Присутствующая в газе вода генерирует "латентное тепло", обеспечивающее увлажнение на предприятии. При использовании воздухонагревательного прибора латентное тепло теряется в вытяжной трубе.

Без нагревателя компенсационного воздуха естественная сила ветра соединяется с механической вытяжкой здания и создает ситуацию, в которой холодный воздух поступает в помещение, а теплый покидает его. Холодный воздух скапливается у пола, а теплый поднимается к потолку. Потерянная энергия собирается у потолка, в то время как у работников мерзнут ноги. Все горелки реагируют на сквозняки холодного воздуха на уровне полов более интенсивным горением, чтобы компенсировать проникновение холодного воздуха.

Положительное давление из нагревателя компенсационного воздуха обеспечивает вентиляцию с контролируемым вымещением. Здание по-прежнему дышит, но теперь воздух внутри помещения более свежий, а температура ровная. Свежий воздух из нагревателя компенсационного воздуха выталкивает наружу застоявшийся воздух и загрязнители. Объем вымещаемого воздуха контролируется. Вытяжные системы в мойках и вулканизационных печах работают на заданных объемах, без досадных погасаний горелок или обратной тяги.

Возникновение проходящей через оборудование аэродинамической трубы, которая может возникать в воздухонагревательных приборах, исключено. Стоимость на 20 – 40% ниже, чем при косвенном воздухонагревательном отоплении.

Инфильтрация является причиной сильной стратификации температуры. Пол очень холодный, особенно возле дверей и на участках, плохо утепленных снаружи. Воздухонагревательные приборы, часто использующиеся для обогрева помещения, будут работать постоянно, но никогда не повысят температуру на холодных участках до приемлемого уровня. Воздухонагревательные приборы получают свой воздух для горения из трещин в стенах здания. Поскольку холодный воздух проникает через трещины постоянно, нет никакой возможности, что это помещение прогреется. Нагретый воздух из воздухонагревательного прибора поднимается к потолку вместе с теплом, генерируемым вулканизационными печами и мойкой. Температура у пола может быть около 45 °F, в то время как у потолка около 120 °F (5° – 49 °C) и выше. Воздухонагревательный прибор продолжает работать в напрасном усилии повысить температуру воздуха на уровне пола до комфортного значения. Холодный воздух продолжает проникать, британские тепловые единицы потребляются и теряются по мере повышения температуры и инфильтрации холодного воздуха.

Таким образом, нагреватель компенсационного воздуха с прямым обогревом более эффективен, чем воздухонагревательный прибор. Воздух для горения поступает в нагреватель, нагревается до заданного значения и нагнетается в помещение для эффективной передачи энергии. Поскольку воздух в здании сжат, тепло распространяется по нему намного более равномерно. Те 120 °F воздуха, которые терялись под потолком, теперь распространяются по всему предприятию, повышая общий комфорт. В отличие от воздухонагревательного прибора, который позволяет холодному воздуху постоянно проникать в помещение, нагреватель компенсационного воздуха забирает только то количество наружного воздуха, который необходим для удовлетворения нужд помещения, повышает температуру до заданного значения и распространяет ее равномерно по всему зданию. Горелка модулирует, чтобы выработать только то, что нужно, не больше и не меньше.

Как только не называют данные изделия — начиная от огневых нагревателей, тепловых пушек, просто горелок и далее: газовые калориферы, газовые печи, генераторы горячего (теплого) воздуха, воздушные теплогенераторы. Самое распространенное (верное) название все же газовые воздухонагреватели и, если смотреть со стороны приточных установок, газовые секции нагрева. Данный материал — это краткий обзор на тему для специалистов по вентиляции и кондиционированию, для которых газовые воздухонагреватели — это пока новинка.

Основной акцент — на приточные установки с газовым нагревом воздуха.

Газовые воздухонагреватели прямого нагрева

Прямой нагрев — это нагрев воздуха непосредственно пламенем горелки. Устройства прямого нагрева (их еще называют воздухонагревателями смесительного типа) не имеют ни камер сгорания, ни теплообменников.

Современные системы горения позволяют высокоэффективно сжигать природный газ, однако при проектировании необходимо делать расчет разбавления вредностей, поступающих в помещение с продуктами сгорания ниже ПДК. Данные агрегаты особенно эффективны при больших кратностях воздухообмена, когда уровень вредностей, выделяемых внутри помещения, значительно превышает уровень продуктов сгорания от газовых воздухонагревателей прямого нагрева: литейное производство, сварочные цеха и т. д.

Диапазон тепловой мощности — 40-1500 (2000) кВт.

За счет меньшей металлоемкости смесительные газовые воздухонагреватели дешевле рекуперативных. Большой диапазон модуляции мощности. Отсутствие дымохода, продукты сгорания сразу же перемешиваются с нагреваемым воздухом — не нужно думать о конденсате продуктов сгорания при работе с отрицательными температурами уличного воздуха.

Широко распространены в США, Канаде, Великобритании. Есть производители во Франции, Германии и Голландии. В России пока сравнительно редко используются, хотя и у нас есть несколько отечественных производителей.

Газовые воздухонагреватели непрямого нагрева (рекуперативные)

При непрямом нагреве воздух, подаваемый внутрь агрегата при помощи вентилятора, нагревается, проходя вокруг камеры сгорания и через теплообменник. Затем нагретый воздух выпускается либо непосредственно в помещение, либо подается через систему воздуховодов. Продукты сгорания выводятся через дымоход.

Устройства непрямого нагрева в свою очередь делят на воздухонагреватели со встроенной атмосферной горелкой (с трубчатым теплообменником) (рис. 2, 3, 4) и на теплообменные модули с дополнительной вентиляторной (надувной, дутьевой) горелкой.

Принципиальная схема агрегатов первого типа: на входе атмосферная горелка, т. е. работающая под атмосферным давлением и состоящая, как правило, из нескольких сопел/форсунок (аналогичных, как на любой домашней газовой плите). Далее после трубчатого (пластинчатого) теплообменника на выходе дымососный вентилятор, благодаря которому продукты сгорания и проходят теплообменник.

Достоинства — простая конструкция, а значит, конкурентная цена.

Недостатки:

маленький диапазон тепловой мощности: 15-150 (200) кВт. Для обеспечения большей тепловой мощности данные теплообменные модули устанавливаются последовательно и/или параллельно, что ведет к увеличению стоимости данного решения;

сложности при необходимости работать в режиме конденсации продуктов сгорания.

Принципиальная схема воздухонагревателя с вентиляторной горелкой: в камере сгорания теплообменного модуля установлена вентиляторная горелка (т. е. с вентилятором). Благодаря давлению, создаваемому горелкой, продукты сгорания проходят через камеру сгорания и теплообменные трубы (каналы).

Диапазон тепловой мощности — 40-1000 (1200) кВт. Более дорогое решение по сравнению с соответствующими по тепловой мощности атмосферными горелками, но зато более значительный диапазон по мощности, проще решать вопрос с образованием конденсата продуктов сгорания — возможность использования дизельных горелок.

Промежуточный вывод: на данный момент из-за малого диапазона тепловой мощности газовые воздухонагреватели с атмосферной горелкой целесообразно использовать для небольших приточных установок или моноблочных (крышных — Roof Top) кондиционеров. Для больших центральных кондиционеров и приточных установок более конкурентны газовые воздухонагреватели (теплообменные модули) с дополнительной вентиляторной горелкой. Далее более подробно о варианте исполнения газовых секций нагрева состоящих из теплообменного модуля (воздухонагревателя) и вентиляторной (надувной) горелки.

Материалы, используемые для изготовления теплообменного модуля

Теплообменный модуль под вентиляторную горелку условно состоит из камеры сгорания и далее теплообменник.
Большинство производителей используют следующие материалы:

Камера сгорания выполняется из нержавеющей стали AISI 430 (ГОСТ — 12Х17) при работе с воздухом, нагреваемым максимум до 120 °С. Для камер сгорания и различных соединений при нагреве воздуха до температур от 120° до 280/300 °C и при степени нагрева воздуха (dT) более 80 °С используется жаропрочная нержавеющая сталь AISI 310 (ГОСТ — 20Х23 Н18).Иногда при различных давлениях и температурах воздуха используется различная толщина стали для камер сгорания.
При исключении конденсации продуктов сгорания внутри теплообменного модуля трубы теплообменника могут изготавливаться из углеродистой стали, например, из стали S235JR (ГОСТ — Ст3 сп) или алюминизированные стали. В случае возможной конденсации продуктов сгорания в теплообменнике необходимо приобретать воздухонагреватель с теплообменником из кислотостойкой нержавеющей стали: AISI 316 (ГОСТ — 08Х17 Н13 М2), AISI 441 (нет аналога в ГОСТе согласно DIN X2CrTiNb18), AISI 304 (ГОСТ — 08Х18 Н10) и на крайний случай AISI 409 (нет аналога в ГОСТе согласно DIN X2CrTi12), в котором должен быть предусмотрен слив конденсата.

Явление образования конденсата продуктов сгорания непосредственно в самом теплообменном модуле обусловлено повышенным охлаждением последнего. При постоянном номинальном расходе воздуха это может быть вызвано низкой температурой приточного воздуха или понижением тепловой мощности горелки ниже 60-65 % от номинальной при работе на 100 % рециркулируемом воздухе.

Один из способов уменьшить объем конденсата продуктов сгорания внутри теплообменного модуля — организация байпасной линии, работающей в зависимости от температуры продуктов сгорания в дымоходе.

Топливо

Топливом для газовых воздухонагревателей могут служить, во первых, сжиженные нефтяные или углеводородные газы (СУГ): пропан и бутан. Их еще называют тяжелыми углеводородами, поскольку они, в отличие от природного газа, тяжелее воздуха. При утечках они более опасны, так как не улетучиваются, а стелются по полу, заполняя ниши. Именно смесь пропана и бутана продают для бытовых нужд в баллонах.

Сжиженные углеродные газы при замене сопла и соответствующей перенастройке может использовать почти любая горелка. Однако из-за того, что СУГ не намного дешевле дизельного топлива, для промышленных объектов это очень редкий вариант.

Во вторых, топливом для горелок может быть сжиженный природный газ (СПГ), то есть сжиженный метан. Он дешевле СУГ, но в России с ее развитой сетью газопроводов его применение — экзотика.

Наконец, третий и самый распространенный вариант: природный газ — метан.

Газопроводы под природный газ делятся на сети низкого (до 0,05 кгс/см2), среднего (от 0,05 до 3 кгс/см²) и высокого (от 3 кгс/см²) давления.

Атмосферные горелки и премикс горелки рассчитаны на низкое — 20 мбар — входное давление газа, при подключении их к газопроводу, как правило, нужно использовать дополнительные понижающие редукторы.

Входное давление у вентиляторных горелок (рис. 7) может быть различное в зависимости от используемой газовой рампы (мультиблока) (рис. 7). Нижняя граница зависит от характеристик рампы и теплообменного модуля. Верхний порог у горелок обычно фиксирован: 100, 360 или 500 мбар. Таким образом, вентиляторные горелки могут работать в сетях с низким и средним давлением.

Следует сказать, что в составе газовых теплогенераторов могут быть и дизельные горелки. Кроме того, существуют комбинированные горелки, работающие и на газе, и на дизельном топливе. Но такое решение довольно дорого, поэтому при необходимости на объектах сначала ставится дизельная горелка, а затем покупается газовая.

При использовании дизельных горелок следует избегать работы в режиме конденсации продуктов сгорания.

Газовые и дизельные вентиляторные горелки, автоматика

В зависимости от задачи горелки могут быть:

Одноступенчатые — работают на одной фиксированной мощности;

Двухступенчатые — работают на двух предварительно установленных значениях мощности (низком и высоком);

Модулирующие — мощность ее работы может плавно варьироваться от значений min до max.

Подбор горелки осуществляется по мощности теплогенератора и противодавлению, создаваемому в камере сгорания; кроме этого, необходимо учитывать длину сопла горелки. Длина сопла горелки должна быть в диапазоне, указанном производителем теплообменных модулей.

Воздухонагреватели (теплообменные модули) оборудованы блоком термостатов, которые обеспечивают внутреннюю логику работы и безопасность секции нагрева, но не управляют температурой в отапливаемом и/или вентилируемом помещении. Автоматика для управления температурой в помещении (в воздуховоде) является отдельным вопросом, зависящим от поставленной задачи и используемой горелки.

Особенности размещения приточных установок с газовым нагревом

Размещение приточных установок с газовым нагревом внутри отапливаемых помещений регламентируется документом НПБ 252-98 «Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности».

Если же воздухонагреватель помещается в вентиляционной камере (рис. 9), то здесь следует смотреть нормы СНиП II 35-76* «Котельные установки».

Самый простой вариант с точки зрения согласований и нормативных документов — уличное размещение. При этом не стоит забывать и об обслуживании на свежем воздухе.

Стандартные европейские напольные воздушные теплогенераторы (воздухонагреватели) уличного исполнения рассчитаны на эксплуатацию при температурах до -15 (20) °С. Автоматика горелки позволяет ей включаться при температуре не ниже -15 °С. Обычно горелку и электрический щит просто сверху закрывают кожухом из сэндвич-панелей (

В большинстве случаев этого достаточно, так как горелка при работе греет и себя, и окружающее пространство. Есть примеры, когда эти меры позволяют горелке нормально служить в российских условиях не один год.

На рис. 11 можно видеть пример более основательного исполнения секции газового воздухонагревателя: секция с горелкой изолирована со всех сторон, для вентиляции секции сделаны решетки.

В регионах, где температура зимой опускается ниже -30 °С, секцию с горелкой нужно обогревать. Чаще всего для этого устанавливают дополнительный электрический нагреватель, иногда подводят теплый воздух из отапливаемого помещения или вентиляционного канала.

Целесообразность применения газовых воздухонагревателей и ситуация на рынке

В общем случае газовый воздухонагреватель (приточная установка с газовой секцией нагрева) дороже по капитальным затратам аналогичной установки с водяным (электрическим) нагревом, но, с другой стороны, газовый воздухонагреватель всегда дешевле, чем котельная + водяная приточная установка аналогичной тепловой мощности.

Соответственно, газовые воздухонагреватели наиболее конкурентны, когда нет параллельной большой котельной (теплотрассы), а небольшая котельная используется, допустим, на какой-то небольшой АБК (офисный центр) и/или ГВС

То есть на основе газовых воздухонагревателей строится единая система воздушного отопления и вентиляции: производственного помещения, склада, торгового комплекса, кинотеатра или спортзала. Как правило, в этом случае в приточных установках (воздухонагревателях) предусматриваются камеры смешения для одновременной работы с приточным и рециркулируемым воздухом. Возможно отапливать и/или вентилировать особо пожароопасные помещения за счет подачи перегретого 100 %-ного приточного воздуха, но такие установки более дорогие и сложные. Изначально основное назначение газовых воздухонагревателей — это воздушное отопление.

Газовый воздухонагреватель в режиме чистой приточной установки, решающей только задачу вентиляции, применяют для помещений, обогреваемых газовыми инфракрасными обогревателями (лучистое отопление) или навесными газовыми воздухонагревателями (газовые АВО).

В настоящее время на рынке представлены несколько типов агрегатов c газовым нагревом воздуха. Первый тип — это напольные воздушные теплогенераторы (газовые воздухонагреватели). Такие устройства состоят, как правило, только из теплообменного модуля и секции вентиляторов. Второй — моноблочные крышные кондиционеры (на английском их называют Roof Top), которые кроме секции охлаждения могут иметь секцию нагрева на воде, электричестве или газе. Наконец, третий — заказные приточные и приточно-вытяжные установки с газовой секцией нагрева.

Понятно, что использование стандартных решений — это более низкие капитальные затраты, но иногда единственный приемлемый вариант — заказные установки, укомплектованные, например, секцией рекуперации, увлажнения и другим дополнительным оборудованием.

На этом тему считаем раскрытой. Какие-то нюансы по конкретной задаче лучше уточнить, обратившись к профильному специалисту.

Рекуперативный воздухонагреватель с атмосферной горелкой

Секция газового нагрева с атмосферной горелкой

Воздухонагреватель с вентиляторной горелкой

Секция нагрева с байпасом

Вентиляторная горялка с газовой рампой

Пример объекта с газовыми приточными установками

Исполнение секции под горелку при уличном размещении

Жизнь вдали от экватора диктует свои законы. Вслед за понижением уличной температуры остывают и дома внутри. В этом обзоре рассмотрим вариант решения проблемы путём выбора лучших газовых обогревателей — от портативных (для палатки) до конвекторов для дома или дачи, которые могут заменить газовый котел.

Виды газовых обогревателей

Газовые конвекторы

Такие обогреватели могут иметь закрытую и открытую камеру сгорания. Модели закрытого типа для сжигания газа забирают воздух с улицы и выводят продукты сгорания туда же по специальной трубе, проложенной сквозь стену. Они неплохо подходят для дома или дачи и способны стать альтернативой газовому котлу. Модели с открытой камерой горения не очень подходят для жилых помещений или требуют использования вертикального дымохода.

Каталитические газовые обогреватели

Приборы такого типа работают за счёт окисления веществ на поверхности катализатора, при котором выделяется большое количество тепла. Процесс происходит практически бесшумно и без пламени. Каталитический метод сжигания более надёжен, эффективен и безопасен по сравнению с применяемым у обычных инфракрасных обогревателей.

Керамические газовые обогреватели

По аналогии с электрическими собратьями такие обогреватели работают за счёт направленного теплового излучения и греют не воздух, а поверхности стен, предметов, а также присутствующих в помещении людей. Только в качестве источника нагрева выступает газовая горелка. Использование керамических пластин позволяет добиться полного сгорания топлива и исключить вредные выбросы.

Тепловые газовые пушки

Имеют цилиндрическую форму и работают по принципу тепловентилятора, в котором роль нагревательного элемента выполняет газовый тепловой генератор. Работают от баллонного газа, а мощность обычно регулируется редуктором.

Для комфортного проживания в доме либо в квартире важно наличие как холодной, так и теплой воды. Для нагрева воды в нынешнее время востребованы приборы разного типа, использующие для своей работы разные источники энергии. Так как природный газ является одним из доступных энергоресурсов, бойлеры, работающие на таком топливе, довольно распространены.

Особенности

В бойлере прямого нагрева, работающем на газе, повышение температуры воды внутри бака происходит вследствие непосредственного воздействия тепла, выделяющегося от сгорания газа.
Производительность газового бойлера достаточно высокая.
Такие аппараты экономичнее электрических бойлеров прямого нагрева.
Установка подобного бойлера представляет некоторые сложности. Во-первых, ее необходимо согласовать с контролирующими организациями. Во-вторых, для монтажа газового бойлера требуется наличие дымохода.
По способу монтажа газовые бойлеры бывают настенными (такие модели вмещают до 150 л воды) и напольными (более объемные устройства).

Стоит газовый бойлер намного больше, чем электрические модели.

Устройство и принцип работы

Основным элементом газового бойлера является газовая горелка, расположенная в камере сгорания под водяным баком. От нее через бак бойлера проходит труба, по которой отводятся продукты сгорания. Тепло передается воде в баке и от самой горелки, и от этой трубы.

Мощность горелки напрямую влияет на продуктивность и мощность бойлера. В настенных агрегатах обычно используют газовые установки мощностью до 5 кВт, а в напольных – свыше 6 кВт.

Внешний корпус и бак большинства современных газовых бойлеров изготавливают из металла. Это может быть как нержавеющая сталь, так и другой метал с эмалированным покрытием. Изнутри стенки накопителя зачастую обрабатывают покрытием, препятствующим коррозии – стеклокерамическим, титановым или другим.

Между водяным баком и внешним корпусом в газовых бойлерах присутствует теплоизоляционный слой. Его функцией является сохранение температуры воды, которая нагрелась в бойлере, в течение некоторого времени после нагревания. Сверху на корпусе присутствует блок управления.

Вода подается внутрь бака газового бойлера по входному патрубку, а отбирается с верхней части аппарата по выходящей трубе, связанной с краном горячей воды.