Как работает газовый обогреватель видео

Для создания нормального температурного режима в быту и на производстве используются различные типы отопительных приборов. В зависимости от места установки они бывают как временного, так и стационарного размещения, а по принципу действия разделяются на конвекционные и инфракрасные. Конвекционные модели являются классическими и применяются человечеством с незапамятных времен, но сегодня их применение далеко не всегда целесообразно. Поэтому все чаще для обогрева помещений используется инфракрасный газовый обогреватель, имеющий значительные преимущества.

Назначение

Основным назначением инфракрасного обогревателя является воздействие вырабатываемых им лучей на любые поглощающие поверхности. К таким поверхностям следует отнести любые окружающие вас предметы, которые поглощают световую энергию, то есть не прозрачные и самого человека. Благодаря такому свойству нагрев окружающего воздушного пространства является побочным эффектом работы инфракрасного обогревателя, когда тепловая энергия от нагретых предметов передается воздуху. Это и определяет основное преимущество перед классическими системами – прямое воздействие на определенную зону и отсутствие таких больших потерь.

Рис. 1: принципиальная разница в обогреве

На практике инфракрасный газовый обогреватель предназначен для нагревания какого-либо пространства в тех местах, где отсутствует возможность подключения к сети электрических конвекторов или подводить электроснабжение нецелесообразно.

В качестве конкретных примеров ИК обогреватель может использоваться для:

  • Отопления беседок и столов на природе, в парковых зонах и, местах отдыха и т.д.;
  • Обогрева палаток в холодное время года от газового баллона;
  • Обогрева гаражей для обеспечения комфортных условий работы;
  • Отопления жилых помещений на дачных участках;
  • Обеспечения температурного режима в рабочей зоне промышленных помещений;
  • Отопления теплиц, курятников и питомников для домашнего скота;
  • Нагревания какой-либо области под открытым небом (на стройках, карьерных выработках, объектах геологоразведки, террасах и т.д.).

Также посредством данного типа газовых нагревателей может производиться сушка и подогрев различных поверхностей. Важным плюсом инфракрасного газового обогревателя является использования особого элемента для горения топлива и выработки инфракрасного излучения. Такая особенность делает его работу идентичной с электрическими приборами, с тем отличием, что он может функционировать независимо от наличия централизованного источника топлива.

Конструкция и принцип работы

Конструктивно инфракрасный газовый обогреватель включает в себя металлический корпус, в котором собирается газораспределительное оборудование, устройства защитной автоматики и тепловой излучатель. Принцип его работы схож с газовой горелкой, но в отличии от обычных конфорок, классическое горение газа здесь отсутствует.

Рис. 2: принцип действия ИК газового обогревателя

Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия инфракрасного газового обогревателя. При подаче газа он поступает в диффузор, где его подхватывает поток воздуха и направляет в смесительную камеру, где формируется горючая смесь. После этого газовая смесь поступает в перфорированную пористую структуру керамической пластины. После подачи искры от пьезоэлемента смесь в отверстиях воспламеняется и передает тепловую энергию керамическому элементу.

Далее разогреваемая керамическая пластина нагревается до температуры в 900ºС и начинает излучать волны в инфракрасном диапазоне. Сам по себе керамический излучатель не передает тепло в окружающее пространство, как конвектор, но направляет поток инфракрасного излучения в зону обогрева. Такая зона получается строго ограниченной по своим геометрическим параметрам, а газовый обогреватель имеет направленное действие. Все предметы и люди, попадающие в зону действия инфракрасного излучения, будут нагреваться от потока.

Классификация

Следует отметить, что далеко не все газовые обогреватели работают по вышеприведенному принципу. В зависимости от способа получения тепловой энергии из голубого топлива газовые обогреватели подразделяются на три основные класса:

  • Газовые конвекторы – имеют конструкцию горелки и работают по принципу газовой пушки. При сгорании топлива возникает тепловая энергия, которая при помощи вентилятора направляется потоком в нужную область. Недостатком является наличие открытого пламени и относительно большие потери.
  • Каталитические обогреватели – их отличительная особенность – наличие каталитической панели, преобразующей топливо в тепловую энергию посредством его окисления. В таких устройствах процесс горения отсутствует, поэтому они являются наиболее безопасными и экологичным источниками тепла. Но их главным недостатком является относительно высокая себестоимость самой панели. Поэтому обогреватели, работающие по принципу каталитического горения, приобретаются относительно редко.
  • Инфракрасные обогреватели выделяют направленное ИК излучение из керамической горелки. В отличии от предыдущего типа, они все-таки требуют сгорания газа, но способны вырабатывать большую тепловую мощность и характеризуются значительно большей площадью обогрева.

Рис. 3: устройство инфракрасного газового обогревателя

Сравнивая вышеперечисленные виды газовых обогревателей, можно отметить, что каталитический и инфракрасный обладают весомыми преимуществами в сравнении с классическим нагревательным прибором. Из этих двух каталитические являются предпочтительными для помещений с квадратурой до 20м 2 . Свыше 20м 2 бесспорным преимуществом обладают инфракрасные, поэтому их можно применять не только как систему отопления помещений, но и в качестве уличных обогревателей.

Классификация инфракрасных газовых обогревателей может разделяться по нескольким критериям. Так все устройства условно можно подразделить на две основные группы: автономные и работающие от магистральных газопроводов. Для первых из них требуется установка баллона с газом, который осуществляет подпитку обогревателя, их можно брать с собой на природу для обогрева палаток. Вторые должны запитываться от центрального газопровода и не могут перемещаться с места на место, на новые объекты без подведения системы газоснабжения к этой точке.

Читайте также:  Из чего делают эпоксидный клей

По типу размещения инфракрасные газовые обогреватели подразделяются на:

  • Напольные – которые устанавливаются на горизонтальные поверхности при помощи специальной подставки или посредством конструкционных элементов; Рис. 4: напольный ИК газовый обогреватель
  • Потолочные – подвешиваемые к потолку непосредственно над той зоной, которую необходимо обогреть, такие модели позволяют экономить место в помещения с небольшой квадратурой, так как сами не занимают полезного пространства; Рис. 5: потолочный ИК газовый обогреватель
  • Настенные – идентичны предыдущим газовым обогревателям с тем отличием, что инфракрасное излучение от них может направляться в нужное место, как возле устройства, так и на другом конце комнаты, а не только под газовым обогревателем.

Достоинства и недостатки

Большая популярность таких устройств обуславливается их весомыми преимуществами, в сравнении с обогревателями другого принципа действия.

К преимуществам инфракрасных газовых обогревателей следует отнести:

  • Куда более высокий кпд – порядка 80%, в сравнении с теми же конвекторами;
  • Обеспечивает экономию топлива из тех же стандартных баллонов или магистральной системы;
  • Формирует тепловой поток под нужным углом, но на расстоянии не более 60м;
  • Имеет компактные габариты и эргономичный дизайн;
  • Не требует особых навыков и знаний для установки, по простоте в эксплуатации сравним с обычными бытовыми приборами;
  • Высокая степень безопасности, так как устройство оснащается системой защиты от падения или опрокидывания, замера уровня угарного газа, системой газового контроля;
  • Автономность – инфракрасные обогреватели запитывающиеся от газовых баллонов не боятся перебоев в поставке энергоресурсов, а работающие от магистрального газопровода не боятся отключений электроэнергии.

Но, наряду с вышеперечисленными преимуществами такое устройство характеризуется и некоторыми минусами.

К недостаткам инфракрасных газовых обогревателей относят:

  • Наличие открытого очага пламени и высокой температуры, что ограничивает возможность их применения в пожаро- и взрывоопасных помещениях, вблизи легковоспламеняемых предметов;
  • В процессе горения расходуется кислород и выделяется угарный газ с химическими веществами, образовавшимися от сгорания топлива, ухудшает качество воздуха в помещении;
  • Требует очистки и проведения профилактических работ для инфракрасного излучателя после переработки определенного количества горючего;
  • Относительно высокая стоимость такого газового обогревателя.

Следует отметить, что именно инфракрасный обогреватель на газу является самым оптимальным устройством для отопления помещений с большой площадью и высокими потолками.

Критерии выбора

При выборе конкретной модели для отопления следует обращать особое внимание на параметры инфракрасного газового обогревателя. Первым из них является тип получаемого топлива – баллонный газ или магистральный. Для первого варианта нет особых условий подключения, для второго же необходимо обеспечить подвод всех коммуникаций.

Второй параметр – мощность устройства. Рассмотрите этот критерий более подробно, расчет производится исходя из соотношения 1 кВт мощности на каждый 10 – 15 м 2 площади, в зависимости от удаления инфракрасного обогревателя от конкретной поверхности. Так, исходя из предложенного соотношения, модели на 4кВт можно использовать для помещений площадью в 40 – 50 м 2 . На открытом воздухе инфракрасный газовый калорифер подбирается в соответствии с местными особенностями и задачами, но соотношение мощности и площади остается тем же.

Наряду с тепловой мощностью учитывайте и расход газа, так как их соотношение может отличаться для разных моделей инфракрасных обогревателей. Выбирайте наиболее оптимальный расход для вашей ситуации. Следует отметить, что данный параметр зависит не только от внутреннего устройства, но и от типа используемого газа.

В вопросах долговечности наиболее актуальным узлом считается керамический элемент, так как от его характеристик зависит долговечность и качество работы всего обогревателя.

Чтобы разобраться как работает газовый инфракрасный обогреватель рассмотрим его керамический вариант, который с успехом применяется для обогрева гаражей, дач, сараев и других небольших помещений. Мало того, обогреватели подобного типа можно использовать для создания теплой уютной обстановки вне помещения, например, в беседке, на веранде и даже на открытом воздухе (на лавочке). Достигается это благодаря основному принципу инфракрасных обогревателей – узкому вектору направления тепла.

Содержание

  • Устройство.
  • Принцип действия.
  • Плюсы и минусы.

Устройство

Устройство газового инфракрасного обогревателя довольно простое и состоит из: металлического корпуса, газовой горелки, системы регулировки горелки и клапанов. Но если просто использовать все эти элементы для обогрева, обогреватель будет напоминать обыкновенную газовую печь.

Поэтому, чтобы устройство обогревало не воздух, в конструкции прибора предусмотрен инфракрасный излучатель в форме керамических панелей, которые тепло, выделяемое при горении газа, преобразовать в инфракрасное излучение.

Принцип действия

Принцип работы газового инфракрасного обогревателя заключается в том, что он выделяет инфракрасные волны, которые создают вектор тепла непосредственно перед прибором.

Остальное пространство в помещении, в частности воздух, через определенный период времени будет нагреваться уже от нагретых предметов интерьера, включая и людей. Одним словом, нагреватели подобного типа обогревают площадь помещения, а не его объем.

Плюсы и минусы

Плюсы

  • Надежность и компактность.
  • Удобство при транспортировке.
  • Экономичность по сравнению с электрическими инфракрасными обогревателями.
  • Эффективность, выраженная в высоком К.П.Д., которое достигает 80%.
  • Безопасность. Конечно, при соблюдении всех правил эксплуатации.
Читайте также:  Нормы выбраковки текстильных строп

Минусы

  • Наличие открытого огня.
  • Сгорание кислорода.
  • Выделение продуктов горения.

На последний пункт нужно обратить особое внимание, так как он требует повышенного внимания к вентиляции помещения, в котором используется газовый инфракрасный нагреватель.

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 большую 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.

    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».

    Читайте также:  Деревообработка инструменты и оборудование

    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:

      Где необходим локальный обогрев помещений. Нагрев происходит только в зоне действия прибора, поэтому можно использовать для эффективного отопления той части комнаты, где находятся люди.

    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.

    • мощность;
    • направленное действие;
    • ниже цена по сравнению с каталитическими.
    • 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 (CO2, 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).
    • Необходимость сооружения дымохода.
    • Медленный прогрев помещения.
    • Для установки газового конвектора в квартире требуется разрешение от газовой службы.