Правила выбора оборудования
Как уже было сказано выше, газовые тепловые пушки представлены на рынке в большом многообразии, что позволяет в полной мере удовлетворить потребительский спрос. Однако при выборе данных устройств возникает целый ряд проблем. Требуется определить точную мощность оборудования. Разница в цене между нагревателями различной мощности может быть очень ощутимой, а потому нужно безошибочно определить технические характеристики. предоставляет вам услуги компетентных сотрудников, которые помогут с выбором и дальнейшим приобретением оборудования. Специалисты рассчитают мощность установки исходя из условий конкретно вашего объекта. Это позволит вам неплохо сэкономить при покупке.
Плюсы и минусы кавитационных источников энергии
Кавитационные нагреватели – это простые устройства, которые преобразуют механическую энергию рабочей жидкости в тепловую. По сути, данный прибор состоит из центробежного насоса (для ванной, скважин, систем водоснабжения частных домов), который имеет низкий показатель эффективности. Преобразование энергии в кавитационном нагревателе широко используется в промышленных предприятиях, где нагревательные элементы могут быть повреждены при контакте с рабочей жидкостью, у которой серьезная разность в температурах.
Конструкция кавитационного теплогенератора
Плюсы устройства:
- Эффективность;
- Экономичность теплоснабжения;
- Доступность;
- Можно собрать своими руками домашний прибор производства тепловой энергии. Как показывает практика, самодельный прибор не уступает купленному по своим качествам.
Минусы генератора:
- Шумность;
- Сложно достать материалы для производства;
- Мощность слишком большая для небольшого помещения до 60-80 квадратных метров, бытовой генератор проще купить;
- Даже мини-приборы занимают много места (в среднем как минимум полтора метра комнаты).
Принцип работы
«Кавитация» относится к образованию пузырьков в жидкости, таким образом, рабочее колесо работает в смешанной фазе (период жидкости и пузырьков газа) окружающей среды. Насосы, как правило, не предназначены для смешанной фазы потока (их работа уничтожает пузыри, из-за чего кавитационный генератор теряет эффективность). Данные термические приспособления предназначены, чтобы вызывать смешанный поток фаз как часть перемешивания жидкости, что приводит к термической конверсии.
Чертеж теплогенератора
В коммерческих кавитационных обогревателях, механическая энергия приводит в действие нагреватель входной энергии (например, двигатель, блок управления), в результате чего жидкость, которая отвечает за образование выходной энергии, возвращается к источнику. Такое сохранение превращает механическую энергию в тепловую с небольшой потерей (как правило, менее 1 процента), поэтому при пересчете учитываются погрешности преобразования.
Немного по иному работает суперкавитационный реактивный генератор энергии. Такой нагреватель используется на мощных предприятиях, когда тепловая энергия выхода передается на жидкость в определенном устройстве, её мощность значительно превышает количество механической энергии, необходимой для приведения в действие нагревателя. Эти приборы более энергетически продуктивны, чем возвратные механизмы, в частности тем, что они не требуют регулярной проверки и настройки.
Существуют разные типы таких генераторов. Самый распространенный вид – это роторно-гидродинамический механизм Григгса. Его принцип действия основан на работе центробежного насоса. Состоит он из патрубков, статора, корпуса и рабочей камеры. На данный момент существует множество модернизаций, самый простой – приводной или дисковый (сферический) водяной насос ротационного действия. Он представляет собой дисковую поверхность, в которой просверлено много различных отверстий глухого типа (без выхода), данные конструктивные элементы называются ячейки Григгса. Их размерные параметры, число напрямую зависят от мощности ротора, конструкции теплогенератора и частоты вращения привода.
Между ротором и статором находится определенный зазор, который необходим для нагрева воды. Данный процесс осуществляется при помощи быстрого движения жидкости по поверхности диска, что способствует повышению температуры. В среднем, ротор движется приблизительно со скоростью 3000 оборотов в минуту, чего достаточно для повышения температуры до 90 градусов.
Второй вид кавитационного генератора принято называть статическим. Он не имеет, в отличие от роторного, никаких вращающихся частей, для того, чтобы осуществлялась кавитация, ему необходимы сопла. В частности, это детали известного Лаваля, которые подключены к рабочей камере.
Для работы, подключается обычный насос, как в роторном виде генератора, он нагнетает в рабочей камере давление, чем обеспечивает большую скорость движения воды, соответственно, повышение её температуры. Скорость жидкости на выходе из сопла обеспечена разностью диаметров поступательного и выходного патрубков. Его недостатком является то, что эффективность значительно ниже, чем в роторном, тем более, он более габаритный, тяжелый.
Тип используемого топлива
Газовый котёл
Агрегаты, работающие на газе, сейчас самые популярные, так как в большинстве случаев они дают самое выгодное тепло. Если, конечно, можно подключиться к общим сетям. Очень существенный фактор – это удобство голубого топлива, его чистота и безотходность. Такое оборудование работает без вмешательства человека круглые сутки.
Котельная с газовым теплогенератором
Когда магистрали поблизости нет, газовые теплогенераторы можно подключить к баллонам или газгольдерам и получить те же потребительские преимущества. Достаточно только заменить горелку, либо перенастроить существующую. Правда, удовольствие будет не такое дешёвое, ведь расходы на сжиженный пропан-бутан будут примерно в 5 раз выше.
Отдельная тема – котлы конденсационные. Они устроены так, что используют весь потенциал топлива, собирая тепло ещё и из нагретых водяных паров, которые обычно улетают вместе с дымом. Не нужно удивляться, казалось бы, фантастическому КПД, превышающему стопроцентный порог. Когда разрабатывали методику его расчёта, эта технология казалась ещё нереальной. Стоимость конденсационных котлов довольно высока, но на фоне роста цен на газ вложения оказываются оправданными. Стабильная экономия топлива будет на уровне 10 и более процентов.
Твердотопливные отопительные устройства
В тех регионах, где конкретное сырьё не является дефицитом, отопление дома твердотопливным котлом по своим экономическим показателям может соперничать с магистральным газом. Как минимумвторое место им обеспечено.
Твёрдым топливом являются:
- дрова,
- уголь,
- кокс,
- торф,
- брикеты,
- пеллеты.
Да, это всё не совсем чисто. Да, придётся часто заниматься загрузкой топлива и удалением золы. Но ведь есть ещё и пиролизные котлы на дровах, которые могут на одной закладке работать всю ночь, или пеллетные агрегаты, у которых время автономной работы зависит только от вместимости бункера.
Пеллеты – это очень удобно, но не всегда дёшево
Электрический теплогенератор
Тоже довольно распространённое решение. В первую очередь из-за того, что такие котлы довольно легко можно смонтировать и ещё проще эксплуатировать. Например, не нужно заниматься проблемой отвода дыма (за неимением такового), или обеспечивать приток воздуха к устройству. Электрокотлы для отопления частного дома бесшумны и компактны, от них нет ни пыли, ни запахов. Более того, потребителю доступна лучшая управляемость.
И ТЭНовые, и электродные модели обладают достаточно высоким КПД, но экономичность всё равно не их конёк. Электрическое отопление примерно в 10 раз дороже магистрального газового, ему однозначно принадлежит антирекорд. Вроде бы, энергоноситель всегда доступен – вот розетка, подключайся, однако традиционной проблемой является недостаток свободной мощности, чтобы запитать агрегат, рассчитанный на несколько киловатт. И не стоит забывать об аварийных отключениях электричества.
Вот это у ТЭНового котла под кожухом
Жидкотопливное оборудование
Подобные теплогенераторы в основном сжигают солярку, правда, есть котлы, работающие на керосине, нефти, мазуте, отработанных маслах. Также применяются смеси солярки с газом или солярки с маслом. Большинство жидкотопливных котлов имеют «стандартную» конструкцию, если заменить горелку, могут работать на газе, сетевом или сжиженном. Все они хоть и экономичнее электрических, но тепло будет стоить в несколько раз дороже обогрева дома с использованием магистрального газа. К явным недостаткам можно отнести обязательное применение ёмкости для хранения горючего, а также необходимость жёсткого контроля качества и температуры топлива. Вопросы шумности и неприятного нефтяного запаха, по меньшей мере для современных агрегатов, спорны.
Универсальные многотопливные котлы
Возможность переключаться на различные виды энергоносителя позволяет нам чувствовать себя увереннее, особенно если нужно отапливать загородный дом. Как правило, для этого используется одна и та же топка, только необходимо произвести определённые манипуляции с горелкой:
- Её совсем убирают, если нужно использовать дрова (в пеллетных котлах).
- Ставят другие форсунки, когда подключают газовый котёл от баллонов.
- Меняют горелку, чтобы перейти с газа на дизель.
- Устанавливают «навесную» горелку для сжигания газа или солярки в камере твердотопливного котла.
В некоторых моделях используется несколько отдельных камер сгорания, предназначенных для различных видов топлива. Многие твердотопливные котлы снабжаются ТЭНами, которые позволяют поддерживать набранную теплоносителем температуру, или защищать систему от размораживания, когда никого нет в доме.
Использование комбинированного котла
Виды и типы теплогенераторов для воздушного отопления
Теплогенераторами называют оборудование, которое обеспечивает прямое получение теплоносителя, подогретого до нужной температуры. Нагрев происходит в процессе сжигания различных видов топлива. Тепловые генераторы – это достойная конкуренция традиционным котлам для отопления дома.
В зависимости от используемого топлива агрегаты воздушного отопления делятся на следующие разновидности:
- Газовые тепловые генераторы считаются самой распространенной разновидностью, потому что такое топливо самое доступное, газовые магистрали могут быть очень разветвленными, топливо не нужно транспортировать, загружать в прибор и складировать. Природный газ в нашей стране считается самой дешевой разновидностью топлива. Если сравнивать газ по количеству вредных выбросов, которые выделяются во время сгорания, то их намного меньше, чем у других разновидностей топлива. КПД газового отопительного оборудования самый высокий и составляет 91%. Есть модели с закрытыми и открытыми теплообменниками. Первая разновидность более безопасная, но и более дорогая.
- Дизельные генераторы тепла работают на керосине или дизельном топливе. Они различаются по типу форсунки и бывают с капельной подачей и распыляющей. В последнем случае топливо равномерно распылятся в камере сгорания.
- Универсальные теплогенераторы могут работать на животных и растительных жирах, отработанном масле или дизтопливе. Эти приборы обычно применяют на производственных предприятиях, которые в технологическом процессе используют масла и жиры. При этом одновременно решается проблема утилизации отработанных масел и жиров. Их мощность немного меньше, чем у предыдущей разновидности. Кроме этого, в процессе сгорания этого топлива постоянно образуются шлаки, нуждающиеся в удалении. Именно поэтому в таких приборах стоит две емкости сгорания, для обеспечения бесперебойной работы во время очищения одной камеры от шлаков.
- Твердотопливные генераторы – это конструкция, объединяющая в себе традиционную печь и дизельные либо газовые приборы. В агрегате есть дверца для загрузки топлива и колосники. В качестве топлива используются стружки, щепки, дрова, торф, уголь и другие отходы (например, шелуха гречки). Их КПД доходит до 85%. Габариты этих приборов значительные. Кроме этого, в процессе сгорания топлива образуются отходы.
- Вихревые теплогенераторы в процессе работы используют антифриз или воду для преобразования электрической энергии в тепловую.
Выбор оборудования для частного дома
Бываю случаи, когда владельцы домов самостоятельно пытаются определить, какое же оборудование для воздушного отопления дома необходимо для их отопительной системы. К сожалению, незнание отдельных правил и несоблюдение требований приводит к тому, что приобретается недостаточно мощное оборудование – и тогда система работает некачественно.
Стационарный газовый теплогенератор
Для того чтобы подобрать наиболее подходящую модель нагревателя, требуется высчитать такой показатель, как наименьшая мощность, необходимая для качественного прогрева имеющегося помещения. Чтобы определить теплоемкость помещения, следует воспользоваться формулой
Р=VхΔTхk/860
В ней V (м3) — это номинальная площадь здания. ΔT (°C) – разница, между температурой внутри здания и вне его. k- показатель теплоизоляции здания. В случае если он неизвестен, данную информацию можно получить из специального справочника. 860 – коэффициент, который позволяет килокалорий в киловатты.
Пример
Рассчитаем, какое оборудование необходимо для отапливания частного дома, площадь которого 100 м2. При этом известны такие показатели – высота потолка – 3 м, требуемая температура в помещении 20 °C, а температура воздуха на улице -20°C. Здание сложено из ряда кирпича, то есть коэффициент k= 2,3. Производим расчеты по указанной формуле:
Р = 100x3x40x2,3/860 = 32,09 кВт
В соответствии с полученным показателем мощности и подбираем наиболее подходящую модель теплогенератора. Для того чтобы узнать мощность той или иной модели, достаточно просто внимательно просмотреть характеристики устройства.
Важная особенность – для того чтобы нагревательное оборудование работало постоянно, необходимо обеспечить постоянную подачу свежего воздуха в систему.
Для этого используется система вентиляции, выполняющая одновременно несколько функций. Прежде всего, с ее помощью происходит всасывание кислорода, необходимого для поддержания процесса горения топлива, в систему. Кроме того, вентиляционная система способствует быстрому отводу излишков горения и углекислого газа, используя воздушный клапан для системы отопления.
Система вентиляции и воздушного отопления
Для наиболее безопасной работы системы рекомендуется следить за тем, чтоб уровень чистого воздуха в вентиляционной системе не опускался ниже показателя в 17-20%. Техника безопасности (равно, как и санитарные нормы) требует, чтоб на 1 кВт мощности нагревательного элемента приходилось 30 м3 нагнетаемого воздуха.
Зная мощность нагревательного элемента, можно просчитать размер отверстия, которое обеспечит необходимый поток воздуха.
Так, на 1 кВт мощности должно приходится 0,003 м2 площади отверстия. В случае если нет возможности создания вентиляционной системы, в помещениях должны быть постоянно открыты окна и форточки. При этом их площадь должна составлять не менее 1 м2на 10кВт мощности теплогенератора.
Примеры коэффициентов теплоизоляции:
- 2-2,9 – обычная конструкция (один слой кирпича);
- 3-4 – профилированный лист или деревянные панели;
- 1-1,9 – двойной слой кирпича;
- 0,6-0,9 – современные дома, качественные стены и новые окна.
Можно с уверенностью сказать, что применение газовых теплогенераторов в современных воздушных отопительных системах – прекрасное, экономичное и высокоэффективное решение. Надежность такого оборудования, наряду с простотой эксплуатации и высокой безопасностью, делает использование газовых теплогенераторов допустимым как для жилых домов, так и для больших промышленных помещений.
Преимущества и недостатки использования теплогенераторов
Воздушные теплогенераторы имеют следующие преимущества:
Отопительные системы, которые в качестве теплоносителя используют воздух, считаются самыми экономичными и безопасными.
Оборудование не протекает и не замерзает во время работы при минусовых температурах
Эти преимущества обеспечивает отсутствие жидкого теплоносителя.
Еще одно немаловажное преимущество – отсутствие теплового носителя, который является промежуточным.
Незначительные расходы на приобретение топлива, обслуживание прибора и выработку тепловой энергии.
В одном агрегате можно объединять несколько функций, например, вентиляция, отопление и кондиционирование помещения.
Поскольку КПД прибора очень высокий, даже помещение значительной площади можно нагреть за 1-2 ч.
Теплый воздух, выходящий из агрегата, может отапливать как все помещение целиком, так и отдельные его части. Зоны подогрева не локализуются вокруг радиаторов или печей.
Дополнительные преимущества – мобильность устройства, быстрый и простой монтаж и демонтаж.
Приточные решетки можно устанавливать на стенах, в полу, на потолке или на удобных открытых площадках.
Доступная цена на теплогенераторы обеспечивается тем, что в таком оборудовании применяется немного металлических элементов.
Теплогенераторы подходят для отопления помещений значительной площади, в том числе и производственных цехов.
Простая циркуляция теплоносителя.
Элементы системы надежно защищены от коррозии и других повреждений.
Основные минусы связаны с энергозависимостью системы. Иными словами, оборудование будет работать только при наличии электроснабжения. В регионах, где часто отключают электричество, эти приборы не рекомендуется использовать. Еще один недостаток заключается в том, что стоимость воздушного отопления повышается пропорционально предъявляемым к нему требованиям.
Оборудование для воздушного отопления частного дома
Смонтированное устройство воздухообогрева представляет собой центральную систему кондиционирования, обеспечивающую круглосуточный обогрев и циркуляцию воздуха, поддерживающего заданную температуру в помещении. Традиционно система воздушного отопления состоит из следующих основных частей:
- воздухонагревателя;
- вентилятора;
- воздуховодов;
- дополнительных модулей.
Нагреватели для воздушного отопления делятся на теплогенераторы и калориферы.Основным механизмом воздушной системы являются нагреватели. Они могут быть двух видов:
- Калориферы, канальные агрегаты. Воздух нагревается в момент вентиляции, проходя по разогретым каналам.
- Теплогенераторы. Обогревают воздух путем сжигания различных видов топлива.
Воздушное отопление в частном доме, в производственных помещениях оснащается вентиляторами, которые обеспечивают забор холодного и движение теплого воздуха. Они различаются по мощности, принципу работу (дутьевые и вытяжные) и производительности. Воздуховоды могут иметь два назначения:
- приточные (подающие воздух к нагревательным приборам);
- обратные (транспортирующие уже нагретый воздух).
Монтаж систем воздушного отопления предполагает размещение воздухоотводящих каналов под фальшполом, над фальшпотолком, в перекрытиях и стенах.
Многие такие системы имеют вспомогательные модули, целью которых является дополнительная очистка воздуха и его увлажнение. Для очистки воздуха применяются фильтры. Чаще это многоступенчатое устройство, которое сначала улавливает крупные частицы, затем пластичный электростатический слой задерживает более мелкие (до 0,01 мкм) компоненты, а угольный механизм, удаляющий запахи, пропускает в помещение свежий и теплый воздух.
В системе воздушного отопления используются два вида вентиляторов – приточные и обратные.
Современное оборудование для воздушного отопления, представленное на отечественном рынке, оснащено паровыми увлажнителями, которые устанавливаются за воздухонагревателем. Они имеют датчик, регулирующий степень влажности в помещении.
Как сделать систему воздушного отопления для частного дома своими руками
Непосредственно перед монтированием системы воздушного отопления частного дома рекомендовано сделать проект. Следует рассчитать:
- площадь помещения;
- наличие теплопотерь (пол, потолки, стены, окна);
- мощность теплогенератора, который необходим для прогрева пространства;
- скорость подачи теплого воздуха;
- диаметр воздуховодов, их количество, а также крепежи к ним.
Основные используемые материалы:
- воздуховод нужной длины и диаметра;
- теплогенератор;
- решетки декоративные, которые крепятся на концах воздуховода;
- фильтра воздушные;
- вентиляторы;
- крепежные элементы;
- инструменты (шуруповерт, серебристый скотч, уровень, линейка, рулетка, карандаш).
Установка такой отопительной системы проходит следующие этапы:
- Монтаж теплогенератора в отдельном помещении.
- Прорезают отверстия для воздуховодов в стенах.
- Соединяют все элементы, согласно выбранному проекту.
- Располагают вентилятор под теплогенератором.
- Крепят декоративные элементы.
- Проводят диагностика всех соединений и запускается оборудование.
Для эстетики воздуховоды прячут в межпотолочное или напольное пространство.
От солнца
Использование природной энергии сокращает расходы на обслуживание системы. Плотность выделяемой солнечной энергии зависит от времени года. Работает такой вариант за счет нагрева поверхностей воздушного коллектора солнцем и передачи тепла в помещения. Состоит из следующих элементов:
- теплоизолирующий корпус;
- абсорбирующий экран черного цвета;
- радиатор;
- стекло или поликарбонат;
- вентиляторы.
Воздух закачивается в коллектор, где, под действием нагретых солнцем абсорбирующих поверхностей, он прогревается. После он вентилятором перегоняется в помещение.
Материалы, необходимые для изготовления солнечной системы своими руками:
- ДСП, фанера или бруски для внешнего корпуса.
- Дно из профнастила, желательно покрыть черной краской и проложить изоляционный материал.
- Радиатор можно взять от старых холодильников либо сделать из меди и алюминия. Многие собирают его из скрепленных между собой алюминиевых банок из-под напитков.
- Крышка делается из стекла или поликарбоната.
- Для теплоизоляции, корпус обклеивается пенополистиролом.
- Вентиляторы. Можно использовать кулеры от старой техники.
Такие, собранные своими руками, системы могут работать от сети либо аккумулятора.
На основе печи длительного горения
При наличии печи можно сделать дополнительную систему отопления от нее. Для этого делают планировку вентиляции – чтобы холодный воздух заходил в печь, а разогретый распространялся в помещении. Устанавливают гибкие каналы с теплоизоляцией, которые монтируют по всем помещениям. Они могут работать за счет естественной вентиляции, а можно также подключить вентиляторы.
Система воздушного отопления дома на основе печи длительного горения на естественной вентиляции способна отапливать до 4 комнат.
Монтируют такую модель следующими этапами:
- устанавливают печь длительного горения;
- проектируют расположение воздуховодов;
- их крепят к печке и монтируют по дому;
- внизу устанавливают вентилятор для увеличения скорости подачи воздуха в патрубки;
- проводят проверку всех соединений и запускают оборудование.
При горении выделяется сажа, поэтому такой вариант воздушного отопления требует дополнительных фильтров, которые устанавливают в воздуховоды и решетки на выходе.
На основе булерьяна
Бульеран – удивительная печка, работающая на принципе газогенерации. В нее снизу идут ненагретые массы, а сверху выходят теплые. В этом случае к такой печи подключают алюминиевые или жестяные патрубки, которые распространяют тепло по помещениям. Это еще один вариант системы воздушного отопления от печи для частного дома.
При монтировании этой системы, необходимо:
- спроектировать расположение воздуховодов;
- присоединить их к булерьяну;
- скрепить все элементы между собой, проверить их прочность и запустить систему.
Воздушное отопление набирает популярность использования в частных домах. Это простой и удобный способ прогреть все помещения сразу. Выше рассмотрены методы, как сделать системы воздушного отопления для частного дома своими руками. Они несложные и подобные конструкции можно провести в доме самостоятельно
Важно учитывать расположение всех коммуникаций и правильно рассчитать необходимую мощность обогрева
При бережной эксплуатации, постоянной диагностике и прочистке элементов, такая система отопления прослужить долго без перебоев. Она создаст комфортные условия для нахождения в помещениях в любое время года.
Разновидности газовых теплогенераторов
На сегодняшний день существует два типа газовых теплогенераторов – стационарные и мобильные. В своею очередь, стационарные теплогенераторы также бывают двух типов – подвесные и напольные.
А поскольку не всегда удается произвести приобретение нового баллона, то можно сказать, система является не самой удобной. Применение мобильных теплогенераторов может быть вызвано только крайней необходимостью и иметь непродолжительное время.
Мобильные газовые теплогенераторы
Более распространены стационарные теплогенераторы. Подвесные теплогенераторы можно располагать как с наружной стороны здания, так и изнутри. Напольные теплогенераторы бывают двух видов: горизонтальные, предназначенные для отапливания строения с невысокими помещениями, и вертикальные, предназначенные для установки на улице и в доме.
Системы воздушного отопления
