Содержание

Теплогенераторы для воздушного отопления на твердом топливе

Главный вопрос: чем лучше топить? Виды теплогенераторов для воздушного отопления

Теплогенератор представляет собой нагревательный агрегат, основная задача которого состоит в получении обогрева теплоносителя с помощью сжигания топлива нескольких видов.

Большинство подобных аппаратов применяются с целью отопления помещений, а также для получения горячей воды в зданиях разного назначения.

Преимущества теплогенераторов для воздушного отопления

Высокая стоимость электроэнергии отрицательно сказывается на популярности отопительного оборудования, в том числе теплогенераторов. Однако эти аппараты обладают рядом положительных моментов, ради которых их стоит приобретать. Чаще всего нагревательные генераторы используются в домах с небольшой площадью. Их можно использовать не только как отопительный механизм, но и в качестве нагревателя горячей воды.

Теплогенераторы пользуются популярностью у потребителей. Способствуют этому следующие факторы:

  • Распространение теплового потока на большие расстояния.
  • Разнообразие моделей с различными диапазонами мощностей.
  • Возможность изменения скорости вентилятора отопителя.
  • Высокий коэффициент полезности оборудования.
  • Долгий срок автономности устройств.
  • Низкий уровень шума при работе.

Устройство аппарата

По своим функциям эти устройства практически не отличаются от тепловых пушек, за исключением стационарности. Простейший теплогенератор состоит из вентилятора, камеры сгорания и воздушного теплообменника. Генераторы способны работать на различном топливе. Наиболее распространены аппараты на газе и на дизеле. Если же в конструкции используется горелка, то в качестве топлива применяется масло.

Принцип работы

После поступления топлива в камеру сгорания генератора, полученные горячие газы попадают в теплообменник. Затем эти газы направляются в дымоход.

Обогрев происходит за счёт обдува теплообменника воздухом, полученным с помощью вентилятора. Тёплый воздух распространяется по помещению через систему вентиляции устройства.

Новые модели теплогенераторов оснащаются специальными механизмами для отвода образующегося конденсата. Эта доработка полезна в тех случаях, когда аппарат подвергается частым перепадам температуры.

Разновидности

Основное различие между моделями теплогенераторов заключается в виде топлива, используемого для нагрева. А также существуют различия в нагревательном элементе. Такими элементами служит воздух либо вода.

Устройства этого типа работают на солярке либо керосине. Дизельные теплогенераторы подходят для обогрева крупных помещений промышленного типа. Подача топлива осуществляется двумя способами: капельным либо с помощью форсунки, разбрызгивающей топливо по зоне сгорания.

Помимо дизтоплива, в генераторах, оборудованных специальной горелкой, используются масла и жиры растительного происхождения. Однако этот вид топлива постоянно вырабатывает шлаки, которые со временем приходится прочищать, что приводит к простою устройства.

Фото 1. Схема устройства дизельного теплогенератора. Указаны основные части, движение холодного и теплого воздуха.

Этот тип рассчитан на постоянную подачу горячего воздуха в помещения. Газовые генераторы устанавливаются вертикально. Теплообменник получает максимальную часть тепла из продуктов горения, тем самым понижая летучесть дыма. Именно поэтому теплогенераторы этого типа предусматривают обязательную установку вентилятора, который улучшает вытяжку. Коэффициент полезного действия газовых агрегатов достигает 90%.

Важно! При покупке газовых моделей теплогенераторов, стоит учитывать его способность работы при низком давлении газа.

Универсальный

Такой тип генераторов схож с дизельными аппаратами. Однако в случае с универсальными устройствами в качестве топлива можно использовать растительные жиры. Мощность дизельного генератора намного выше, в сравнении с оборудованием, работающем на маслах и растительных жирах.

Отличается сложностью конструкции. Принцип работы основан на вихревом эффекте, при котором газ или жидкость разделяется на две части и образует вихрь.

При таком процессе наблюдается активное повышение температуры в камере сгорания.

Как работает на угле, дровах, коксе

Этот тип отопительного агрегата использует в качестве топлива различные виды твёрдого топлива: уголь, дрова, кокс. Многие потребители используют специальные отходы, полученные после переработки растений. Важнейшим фактором для хорошего нагрева аппарата является теплоотдача твёрдого топлива, поэтому большинство покупателей используют топливо с самым высоким КПД.

Большинство твердотопливных генераторов способны выдавать КПД на уровне 90%. Аппараты выделяют тепло на протяжении 5—8 часов, при этом достаточно одной закладки твёрдого топлива.

Наиболее распространены котлы, созданные из чугуна или стали. Большей популярностью пользуются чугунные генераторы тепла, так как данный металл способен длительное время выделять тепло.

Однако этот материал довольно хрупкий, так как чугун подвержен перегреву, и как следствие, на котлах образуются трещины.

Стальные котлы менее подвержены перепадам температур, но имеют ряд других недостатков.

При работе с данными теплогенераторами стоит постоянно загружать топливо в камеру сгорания. Твердотопливное оборудование требует особого и постоянного внимания со стороны человека, но, в то же время, их удобство заключается в доступности твёрдого топлива.

Особенности теплогенераторов на жидком топливе и газе

Этот вид теплового агрегата способен работать на природном газе либо на дизеле. В новейших моделях есть функция быстрой смены вида топлива. Для этого предусмотрена специальная горелка и дополнительный шкаф управления.

Этот тип генераторов работает по следующему принципу: в камеру сгорания попадает топливо, где смешивается с воздухом, поступающим по вентиляции, после этого нагретый воздух проходит через теплообменник и распространяется по всему помещению.

Особенность теплогенераторов на жидком топливе заключается в простоте эксплуатации. Для начала обогрева достаточно залить топливо, и запустить прибор. А также отмечается невысокая цена.

Такие отопители мобильны, поэтому их использование не доставит лишних проблем.

Полезное видео

В видео демонстрируется система воздушного отопления теплицы при помощи теплогенератора GRV на дровах.

Рекомендации по выбору

Прежде чем приобрести теплогенератор, стоит определиться с параметрами, за которые он будет отвечать. Заранее выбирается тип топлива, на котором будет работать теплогенератор. Газ — наиболее дешёвое.

Если важна надёжность прибора, то стоит обратить внимание на дизельные генераторы. Они также эффективны, но имеют недостаток в виде шумной работы устройства.

Электрогенераторы не требуют специальных разрешений, но не пользуются популярностью у потребителей по причине высокой стоимости электроэнергии

Показатель мощности — главный фактор при выборе устройств обогревательного типа. Если необходима установка для частного использования, то не стоит приобретать модели, вырабатывающие излишнюю энергию.

Теплогенераторы на твердом топливе AC-Burners (Италия)

Теплогенераторы на твердом топливе от российской компании ООО “TC Груп Энергия” — экономичные и надежные устройства, созданные итальянским производителем AC-Burners. В каталоге компании представлено несколько видов таких изделий, предназначенных для обогрева и поддержания комфортной температуры в производственных и складских помещениях, на объектах сельскохозяйственного назначения, где требуется получение сушильного агента для увлажненного зерна или иной продукции.

Устройство теплогенератора AC-Burners

Модельный ряд

Модельный ряд AC-Burners представлен 7 моделями автоматических загрузочных устройств и 15 моделями теплогенераторов.

Системы автоматической подачи топлива

В комплекте с теплогенераторами на твердом топливе AC-Burners могут идти системы авторозжига и автоподачи топлива с разной емкостью бункера. Благодаря этому оборудование способно работать в автономном режиме, требуется лишь регулярное удаление золы из поддона.

Существенное отличие теплогенератора от печи состоит в том, что это устройство не предназначено для обогрева помещений с помощью лучистой энергии — в его конструкции предусмотрены теплообменники, в которых нагревается воздух, распространяемый по помещению. Эффективность сгорания топлива и распространение нагретого воздуха по помещению обеспечивает вентилятор, который проталкивает первичный воздух в камеру сгорания топлива.

Нагрев сушильного и отопительного агента в теплообменнике исключает попадание в него продуктов сгорания топлива и позволяет выводить в помещение сухой и разогретый воздух, а газы и отходы процесса выбрасывать в атмосферу через дымоход. Устройство генераторов позволяет в полной мере воспользоваться рядом преимуществ:

  • использование в роли топлива биомассы, позволяющее существенно сократить затраты покупного топлива и обратить в пользу скапливающиеся в производстве отходы;
  • конструкция высокой прочности, хорошо переносящая нагрев и практически не испускающая лучистой тепловой энергии через корпус;
  • максимальное направление энергии сгорания топлива на разогрев воздуха, подаваемого в помещение;
  • практически полное и управляемое сгорание топлива за счет эффективного поддува вентилятором и устройства топочной части генератора.
Читать еще:  Что такое секция радиатора отопления

Использование теплогенераторов на опилках и пеллетах

Теплогенератор на опилках позволяет практически полностью извлечь из них энергию, не сталкиваясь с проблемой неполного сгорания, свойственной печам. Это устройство использует биомассу измельченной древесины таким образом, что выделяющиеся в процессе горения пиролизные газы увеличивают температуру на теплообменнике, создавая при этом условия для полного выгорания заложенного топлива.

Второй важный плюс такого решения — возможность использовать в качестве топлива отходы деревообработки без дополнительных затрат на их утилизацию или вывоз с предприятия. В таком устройстве можно сжигать и другие отходы, при условии, что это не противоречит правилам утилизации токсичных материалов — топливом для теплогенератора на опилках может служить зерновая шелуха, отбракованное зерно, отходы после очистки зерновой массы. Допускается использование в теплогенераторе и пеллет из спрессованного материала.

Теплогенератор на пеллетах позволяет получить высокую температуру горения в камере сгорания и создать комфортные условия на рабочих местах, в небольших помещениях для содержания животных и птицы, организовать приток теплого воздуха в качестве сушильного агента на местах подготовки зернового материала к складированию.

Заказать и купить теплогенераторы на дровах

Теплогенераторы на дровах, опилках, пеллетах поставляются по выбору заказчика с устройствами для эффективного розжига, усовершенствованными горелками и системами управления. Это создает ряд дополнительных преимуществ при их использовании:

  • возможность периодического отключения устройства при отсутствии необходимости в обогреве во время праздников или в ночное время;
  • присоединение бункера для автоподачи топлива, освобождающее персонал и от необходимости следить за равномерным обеспечением топливом камеры сгорания;
  • автоматическое регулирование интенсивности горения и температуры в зоне теплообменника — таким образом можно добиться более длительной работы генератора от одной заправки бункера и получить эффект регулирования температуры в помещении;
  • полное сгорание биомассы, сводящее к минимуму выделение дыма и позволяющее максимально использовать энергию на обогрев помещений или сушку зернового материала.

Приобретение теплогенераторов на твердом топливе производства AC-Burners создает все условия для экономии на отоплении и процессе сушки, позволяет повысить комфортность в производственных помещениях, просто и без затрат организовать утилизацию отходов в виде биомассы — древесины, опилок, зерновой шелухи. Наиболее эффективная работа устройства гарантируется при соблюдении правил загрузки топливом определенной влажности и своевременной очистки топки генератора от золы и некоторого количества несгоревшего материала.

Конструкция топки и камеры сгорания, изготовленной из стали, способна выдерживать рабочую температуру до 1200 градусов без потери прочности и деформации. Направление тепловой энергии в теплообменник практически исключает нагрев стенок теплогенератора и делает его максимально безопасным с противопожарной точки зрения. Из топки устройства не вылетают искры и не вырывается пламя.

Для подбора теплогенератора обратитесь за консультацией к нашим специалистам и получите максимум информации об условиях поставки оборудования.

ООО «TC Груп Энергия» поставляет оборудование, осуществляет проектирование и монтаж
«под ключ» систем воздушного отопления промышленных
зданий, промышленного кондиционирования, вентиляции и отопления на отработанном масле.

Воздушное отопление дровяные печами с вентилятором

Эффективные и надежные печи и тепловые пушки ПРОМА на твердом топливе отлично подходят для воздушного отопления коммерческих объектов, промышленных помещений, строительных и спортивных площадок, теплиц и агропромышленных объектов.

Мы предлагаем печи и тепловые пушки высокой производительности и с длительным сроком службы. Наши печи изготавливаются из высокопрочных материалов и рассчитаны на длительное использование при минимальных затратах на топливо. Основным видом топлива является древесина любых пород дерева, любые древесные отходы, а также низкокалорийный дешевый уголь.

Печи и тепловые пушки на твердом топливе

Тепловые пушки на дровах ИТПром

Дровяные печи используют одно из самых дешевых видов топлива – древесину и нагревают воздух быстро и в условиях максимальной безопасности.
Быстрый и эффективный нагрев подаваемого вентилятором воздуха достигается благодаря наличию теплообменника, в котором нагретый воздух чист, а все газы, образующиеся в результате сгорания древесины, выводятся через дымоход.
Эффективность устройства зависит от типа используемого топлива, поэтому для достижения наилучших результатов мы рекомендуем древесину дуба, березы, бука, ольхи, граба и т.д., с влажностью ниже 20%.

Дровяные воздухонагреватели – это выгодное вложение средств и эффективное решение обогрева мастерских, складов, сельскохозяйственных объектов, производственных цехов, теплиц и других подобных объектов.
Так как системы отопления, работающие на древесине, имеют более низкие издержки, эксплуатация таких воздухонагревателей становится выгодной в долгосрочной перспективе независимо от отапливаемого помещения.

Простота в использовании:

  • большинство пользователей предпочитают мобильные нагреватели, чтобы можно было перемещать их в случае необходимости без особых физических усилий;
  • требуемая мощность рассчитывается в зависимости от объема/площади помещения, которое вы хотите обогреть;
  • предлагаются для продажи установки тепловой мощностью 50 и 100кВт, позволяющие обогревать помещения до 1000м 2 ;
  • устройство рассчитано на длительную эксплуатацию, благодаря прочной конструкциии качественным материалам;
  • устройство можно использовать на открытом пространстве;
  • прочный стальной корпус;
  • топка футерована огнеупорным шамотным кирпичом;
  • корпус окрашен снаружи жаропрочной краской;
  • трубчатый теплообменник из жаропрочной стали;
  • чугунные колосники;
  • выдвижной ящик для золы;
  • осевой вентилятор для установки с любой стороны нагревателя;
  • защитный термостат от перегрева теплообменника;
  • ручной регулятор скорости вращения вентилятора;
  • предусмотрено подсоединение воздуховодов для распределения воздуха.
  • предусмотрена клемма на корпусе для подключения защитного заземления.

Печи на твердом топливе ИТПром

Э ффективная и надежная печь для отопления компании «ИТПром», Россия , отлично зарекомендовала себя в работе на дешевом топливе в виде отходов древесины от мебельного производства, обработки древесного сырья, горбыля и прочих твердотопливных отходов, включая самый дешевый каменный уголь.
О бъем топочного пространства составляет 1/4 кубического метра, что позволяет загрузить достаточное количество топлива и тем самым обеспечить длительное горение и поддержание тепла в обогреваемых помещениях.

М аксимальная площадь отапливаемого помещения при средней высоте потолка 4-5м составляет 1500м 2 , что позволяет обеспечить теплом небольшие объекты, такие как автосервисы, лесопилки, мелкое мебельное производство, мастерские, небольшие цеха, фермы, склады и другие коммерческие объекты.
Т опка печки футерована огнеупорным шамотным кирпичом, обладающим высокой теплоемкостью и стойкостью к перепадам температур.

В низу топки установлены колосниковые чугунные решетки и стальной поддон.
П ечь окрашена жаропрочной краской и стыки уплотнены огнестойким и прочным к ударам герметиком.
Т еплообменник выполнен из высокопрочных стальных бесшовных холоднокатаных труб, предназначенных для использования в котлах и обеспечивающих эффективный теплообмен при прохождении воздуха.

Т епловой мощности печек ПРОМА достаточно для отопления небольших производственных площадей, таких как мебельное производство, различного рода мастерские, теплицы, объекты животноводства и др.

Н аиболее дешевой эксплуатация печки ПРОМА будет там, где с избытком есть древесные отходы, неделовая древесина, дешевый бурый уголь и т.п. горючие материалы.
Р егионы с наличием деревообрабатывающих производств, богатые лесосырьевыми ресурсами и слабо газифицированные – основные потребители печек на древесных отходах и угле.

О сновное преимущество данных печек по сравнению с другими печами на твердом топливе – это высокая тепловая мощность, до 150кВт , позволяющая отапливать достаточно большие площади, наличие газовоздушного теплообменника, позволяющего существенно повысить эффективность обогрева помещений и приточного вентилятора, обеспечивающего принудительную подачу воздуха в теплообменник печи и далее, по воздуховодам непосредственно в отапливаемые помещения.

Печи ПРОМА прекрасно подойдут для отопления жилых и бытовых помещений. Тепловой мощности этих печей достаточно для отопления жилого дома площадью от 300 до 1500м 2 .
Поступление теплого воздуха в помещения обеспечивают подающие воздуховоды.
Эти печи значительно эффективнее широко применяемых у нас печей на дровах, работающих на конвекционном принципе (печи типа Буржуйка, Булерьян и т.п.).
В этих печах тепло от металлических конструкций, труб и пр. передается холодному воздуху, который нагреваясь, обтекая металлические поверхности и проходя в конвекционных трубах, поднимается вверх. Таким образом, происходит циркуляция воздуха и постепенный прогрев помещения.
Печи ПРОМА устанавливаются вне отапливаемого помещения, а теплый воздух подается в помещение по воздуховоду с помощью вентилятора. Происходит быстрый прогрев помещения и постоянная циркуляция воздуха.

Газовые теплогенераторы для воздушного отопления, их виды, преимущества, расчёт мощности

Достоинства и недостатки применения тепловых генераторов

К преимуществам применения приборов относят:

  • Отсутствие жидкого теплоносителя. Это значит, что система не протечет, не перемерзнет.
  • Подача тепла напрямую, что также связано с тем, что нет промежуточного теплового носителя.
  • Малые расходы на приобретение топлива, обслуживание агрегата и выработку тепловой энергии.
  • Теплогенераторы позволяют интегрировать в сеть дополнительные функции, например, вентиляцию, кондиционирование помещений.
  • Высокий КПД. Прогрев помещений занимает до 2 часов.
  • Зоны прогрева не локализуются в области печей, радиаторов – система обогревает помещение любой площади целиком.
  • Быстрая сборка, мобильность, оперативность разборки модулей.
  • Приточную решетку можно ставить в любой удобной зоне, в том числе на потолке, в стене, встраивать в пол.
  • Воздушные системы отопления считаются самыми надежными и безопасными.
Читать еще:  Регулировка системы отопления многоквартирного дома

К дополнительным плюсам относят простую циркуляцию теплоносителя и отсутствие металлических деталей в устройствах – это значит, что приборы не ржавеют, ломаться в агрегатах тоже нечему, потому теплогенераторы считаются одними из самых простых и надежных приборов.

Минус у системы один – энергозависимость. Если не будет поступления тока в сети, агрегат в работу не запустится, потому стоит позаботиться о наличии бесперебойника или другого накопительного устройства.

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

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.

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.

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.

Разновидности теплогенераторов для систем воздушного отопления

Теплогенератор – это агрегат, который передает теплоноситель, прогретый до определенных температур. Нагревается носитель в процессе сгорания энергоносителей разного вида. Тепловой генератор является альтернативой обычным нагревательным приборам для домашнего и промышленного применения.

Различаются устройства по типу энергоносителя:

  1. Универсальные. Это модули, работающие на дизельном топливе, отработанном масле, животных или растительных жирах. Особенность использования – наличие топлива в достаточном размере, поэтому чаще всего печи применяются в промышленных условиях. Мощность устройств немного меньше, чем других приборов, также в процессе горения топлива выделяется много продуктов сгорания и шлаков – придется регулярно чистить зольник. Для поддержания беспрерывности работы в универсальных агрегатах устанавливается две топочные камеры – пока одна проходит процесс очистки, эксплуатируется другая.
  2. Твердотопливные. Генератор совмещает функции обычной печи и дизельный или газовый агрегат. Устройство дополнено топочной камерой с дверцей и колосниками. Топливо – дрова, пеллеты, торф, уголь. КПД до 85%. Большие размеры устройств и необходимость регулярно вычищать шлаки – минус.
  3. Газовый теплогенератор работает на сжиженном газе, поэтому считается самым популярным типом оборудования. Природный газ, поступающий по магистрали, стоит недорого, не придется запасать топливо и выделять помещение под склад. Небольшое количество вредных выбросов при горении, высокий КПД (до 91%), разнообразие моделей по мощности – плюсы.
  1. Дизельные. В качестве энергоносителя используется керосин или дизельное топливо. Различаются устройства по типу форсунки – капельная или распыляющая подача. При распыляющей подаче топливо распределяется более равномерно по камере сгорания и процесс сжигания происходит быстрее.
  2. Вихревые. Это теплогенераторы работают на антифризе или воде, преобразуя электрическую энергию в тепловую.

Теплогенераторы: воздушные, водяные и вихревые

В этой статье: история теплогенераторов; принцип работы и устройство; типы теплогенераторов; производители и средняя стоимость теплогенераторов; история вихревого кавитационного теплогенератора; принцип работы вихревого теплогенератора; производители кавитационных теплогенераторов в СНГ.

В зимний сезон помещения нуждаются в искусственном обогреве, иначе его обитатели на личном опыте испытают все прелести ледникового периода. Центральное отопление в многоквартирных домах, индивидуальное — в частных коттеджах… а как быть с помещениями больших площадей, к примеру, торговыми залами и складами? А со строительными площадками или, скажем, автосервисами, куда постоянно поступает холодный воздух извне? Единственный способ отопления помещений большой площади — воздушное, построенное либо на тепловых пушках либо на теплогенераторах. В этой статье будут рассмотрены теплогенераторы.

История теплогенераторов

Изобретение конвективного теплогенератора напрямую связано с изобретением Роберта Бунзена — атмосферной горелки, названной в его честь. Первые теплогенераторы, выпущенные в 1856 году на рынок английской компанией «Pettit and Smith», оснащались атмосферной горелкой схожей с горелкой Бунзена, только большего размера.


Немецкий химик-экспериментатор Роберт Вильгельм Бунзен

В 1881 году англичанин Сигизмунд Леони получил патент на новый тип теплогенераторов — пламя горелки в них нагревало асбестовую плиту, передающую тепло воздуху. Впоследствии асбест был заменен на огнеупорную глину, сегодня замененную на более прочные огнеупорные материалы.

Атмосферная горелка и огнеупорная плита над ней — это основные элементы в конструкции любого современного теплогенератора.

Устройство и принцип работы теплогенератора

По своим задачам теплогенераторы схожи с тепловыми пушками — разница в том, что эти агрегаты могут быть только стационарными. Типовая конструкция теплогенератора: вентилятор (осевой или центробежный), над ним камера сгорания, в ее нижнюю часть введена горелка, над горелкой расположен воздушный теплообменник. Образованные в камере сгорания горячие газы поступают к теплообменнику, после чего уводятся в дымоход. Поток воздуха, нагнетаемый вентилятором, нагревается в теплообменнике до 20-70 оС, затем поступает в обогреваемое помещение или в систему канальной вентиляции.

В зависимости от мощности установленных в их конструкции вентиляторов, теплогенераторы могут развивать выходное статическое давление в 100-2 000 Па.

По тепловой мощности теплогенераторы различаются на два типа — до 350-400 кВт (в едином корпусе) и до 1000 кВт (состоят из теплообменной и вентиляционной секций).

В теплогенераторах, предназначенных для систем воздушного канального отопления, теплообменник и камера сгорания выполнены из нержавеющей стали, в их конструкцию дополнительно введена система отвода конденсата.

Виды теплогенераторов

Основное различие среди существующих моделей теплогенераторов в том, какое топливо используется в них и какой теплоноситель предстоит нагревать. Теплогенераторы могут работать на твердом топливе, газе, дизтопливе и быть оснащенными универсальной горелкой. Теплоносителем в системах отопления, нагрев которого производится генератором тепла, могут быть как вода, так и воздух.

Газовые теплогенераторы рассчитаны на непрерывную подачу теплого воздуха в помещения, они устанавливаются в вертикальном положении. Установленный в них теплообменник извлекает из продуктов горения значительную часть тепла, понижая летучесть дымовых газов — вытяжная труба для газовых теплогенераторов должна оснащаться вентилятором. Если же конструкция теплогенератора содержит замкнутую камеру сгорания, под которой расположен нагнетательный вентилятор, то вероятность обратной тяги минимальна — все продукты горения будут удалены через вытяжную трубу, поэтому такие газовые генераторы тепла признаются наиболее безопасными. В большинстве случаев КПД теплогенераторов, работающих на газе, составляет 85-90%.

Читать еще:  Проектирование фундамента

При выборе модели газового теплогенератора необходимо обратить особое внимание на его способности работы при пониженном давлении газа. При построении отопления на газовом теплогенераторе в отсутствии центрального газоснабжения будет особенно удобна установка газгольдера объемом от 2 500 л (требуемый объем зависит от отапливаемой площади здания).

Дизельные теплогенераторы, топливом для которых служит керосин или солярка, хорошо подходят для обогрева помещений промышленного назначения, имеющих значительную площадь. Они оборудуются либо форсункой, распыляющей топливо по камере сгорания, либо подача топлива производится капельным методом. При условии непрерывной работы их заправка производится дважды за сутки.

Для горения в теплогенераторах с универсальной горелкой используется как дизтопливо, так и отработанное масло, жиры растительного и животного происхождения. Они особенно удобны на предприятиях, где существует проблема с утилизацией жиров и отработанного масла. Однако тепловая мощность теплогенератора, в котором сжигается отработанное масло и жиры, не превысит 200 кВт, при сжигании дизтоплива достигается более высокая тепловая мощность на выходе. Независимо от применяемого вида топлива, этот тип теплогенераторов равно, как и любой другой, нуждается в дымоходе. При сжигании отработанного масла неизбежно образование шлаков, которые необходимо удалять ежедневно — для большего удобства потребуются две чаши сгорания, одна из которых пойдет на замену другой на время очистки и для уменьшения времени простоя теплогенератора.

Твердотопливные теплогенераторы имеют иную конструкцию, чем описанные выше — являясь чем-то средним между газовыми/дизельными теплогенераторами и между обычной печью. Они оснащены вентилятором, прогоняющим воздух через теплообменник и подающим его к отапливаемым помещениям, имеют колосники и дверцу загрузки топлива. В твердотопливных теплогенераторах сжигают сухое дерево, брикеты торфа, каменный уголь, различные отходы сельского хозяйства. Такие теплогенераторы имеют КПД порядка 80-85%, что несколько меньше, чем у работающих на газообразном и жидком топливе — 85-90%. Нужно отметить также большие размеры твердотопливных теплогенераторов и значительный отход в виде несгораемой части топлива.

Теплообменники в тепловых генераторах могут быть чугунными либо стальными: первый их тип более устойчив к коррозии, но достаточно массивен, теплообменники второго типа наоборот — имеют меньший вес, но подвергаются коррозии. Оба типа теплообменников плохо переносят удары, поэтому перевозка и установка теплогенераторов должна выполняться с максимальной осторожностью.

Преимущества воздушных теплогенераторов в более высокой, по сравнению с водяным отоплением, эффективности и быстроте обогрева помещений, а при работе на отработанном масле — экономия денежных средств на топливе, не говоря уже о решении проблемы с утилизацией отработки.

Средняя стоимость теплогенератора мощностью 400 кВт составит 90 000 руб. На российском рынке присутствуют теплогенератора компаний «Master» (США), «Kroll» (Германия), «Sial» и «ITM» (Италия), «Benson Heating» (Англия), «FEG Konvektor GF» (Венгрия).

Подбирая воздушный теплогенератор, следует рассматривать те модели, в которых нагрев воздуха производится не напрямую, т.е. камера сгорания полностью изолирована от теплоносителя. В этом случае в каналы воздушного отопления гарантированно не проникнут продукты горения, отпадет необходимость подмешивания к воздуху внутри помещений воздуха извне. Однако такие теплогенераторы имеют более высокую цену, вес и габариты.

Полностью решить вопросы теплоснабжения могут теплогенераторы с функциями обеспечения горячей водой и отопления, в своем большинстве они работают на твердом топливе.

Вихревой теплогенератор — история

Этот тип теплогенераторов заслуживает особого внимания, во многом благодаря противостоянию его сторонников и противников.

В 20-х годах прошлого века француз Жозеф Ранк, проводя исследования в воздушной камере циклонной установки, обнаружил, что, будучи закрученными, в камере цилиндрической или конической формы газы разделяются на две фракции — с более высокой температурой по краям и более низкой в центре, причем фракция в центре, в отличие от окраинной, вращается в обратном направлении. В 1934 году на изобретенную им «вихревую трубу» Ранк получает патент в США.

Немец Роберт Хилш в 40-х продолжил исследования своего французского коллеги, добившись большей разности между температурами двух воздушных потоков, выходящих из вихревой трубы Ранка за счет ее улучшенной конструкции.

В 50-х годах советский ученый А. Меркулов поставил ряд экспериментов с вихревой трубой Ранка, решив закачать в нее воду вместо газа — теоретически разности температур в воде, которую прогнали через трубку Ранка, не должно быть, ведь в отличие от газов воду невозможно сжать. Вопреки ожиданиям, раздвоенный вихревой поток воды нагревался и охлаждался аналогично газам, чем поставил профессора Меркулова в тупик — он не смог объяснить причины этого явления.

Кстати, создателем первого вихревого теплогенератора часто называют австрийского изобретателя-самоучку Виктора Шаубергера, известного построенной им в 1921 году всасывающей турбиной, работающей только на воде…

Двадцать лет назад американец Джеймс Григгс, чья сфера интересов лежала в области отопления, первым решил построить водяной теплогенератор, основанный на принципе трубы Ранка. Джеймс был разочарован водонагревателями с тэнами — содержащиеся в воде соли образовывали накипь на тэнах, вызывая перегрев спирали и выход тэна из строя. Исходя из того, что тэны имеют КПД, близкий к 100%, а электромотор, вращающий теплогенератор — около 90-95%, Джеймс Григгс решил компенсировать больший расход энергии отсутствием необходимости замены тэнов, перегоревших от образования накипи. Расчет Григгса был на трение, должное вызывать нагрев воды. Американский инженер оказался прав — созданный им теплогенератор действительно нагревал воду, а его внутренняя конструкция не подвергалась износу от различных примесей и солей, присутствующих в воде. Но, к крайнему удивлению Джеймса, подсчет энергетических затрат выявил не плановые 10% потери энергии, а, по сравнению с системами отопления на тэнах, 14% экономию! Проведя в 1992 году опытные испытания, Григгс установил, что на каждый затраченный на работу теплогенератора джоуль электроэнергии отопительный прибор создает 1,5 джоуля тепла. Потратив еще два года в попытках выяснить причины возникновения избыточной энергии и так не выяснив их, Джеймс Григгс в 1994 году получил патент в США на созданный им роторно-кавитационный теплогенератор.

Откуда берется избыточная тепловая энергия в вихревых теплогенераторах

Теплогенератор Григгса устроен так: в стальной корпус цилиндрической формы помещен ротор из алюминия, по поверхности обода которого высверлены отверстия; корпус закрыт плоской стальной крышкой, закрепленной на нем винтами. В плоских крышках, на каждой из них, имеется ввод для поступления воды, по отношению друг к другу вводы на обеих крышках, монтируемых на противоположных сторонах корпуса, расположены на одной линии. Вода, поступая с одной стороны к ротору, обходит его по ободу и вытекает с противоположной стороны с более высокой температурой, чем была изначально.

Причина, по которой происходит нагрев воды, скорее всего, связана с кавитацией. Поступая к ротору и наполняя отверстия по его ободу, вода слипается с ними, однако центробежная сила вызывает растягивание воды, налипшей в отверстиях — ее капли вырываются из них, несутся к стенкам корпуса и врезаются в них. Возникшая в результате ударная волна и растущее давление «схлопывают» присутствующие в большом числе пузырьки из газа и пара, вызывая в каждом из них давление в сотни тысяч атмосфер и температуру более 106 оС — происходит акустическая кавитация.

Описанная выше теория основывается на явлении сонолюминесценции, обнаруженной в 1934 году немецкими учеными Н. Френцелем и Х. Шультесом, работающим над гидролокатором для подводных лодок. Они обнаружили, что звуковые волны вызывают расширение и сжатие газовых пузырьков в воде — под воздействием колебаний и в такт им, размеры пузырьков меняются от нескольких десятков до нескольких микрон, их объем меняется в разы. В результате содержащийся в пузырьках газ приобретает высокую температуру, достаточную, чтобы расплавить сталь и даже излучает свет.

Производители вихревых теплогенераторов и их стоимость

Выпуск вихревых теплогенераторов для рынка СНГ осуществляют ряд производителей, каждый из них имеет патент на производимую им на основании разработанных ТУ модель — каких-либо государственных стандартов на вихревые генераторы тепла не существует. Их производство осуществляют компании ООО «ЮСМАР» (Молдова), российские НПП «Альтернативные технологии энергетики и коммуникации», ООО «Нотека-С», НПП «Ангстрем», ООО УК «ОРБИ», ОАО «Завод КОММАШ и другие. За прошедшие 20 лет изобретателями вихревых теплогенераторов получено порядка 50 патентов.

Стоимость вихревых теплогенераторов с мощностью электродвигателя 55 кВт/ч в среднем составит 290 000 руб.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector