Как выбрать тепловую пушку на солярке для обогрева помещений
Задача: быстро организовать эффективный обогрев помещения в электрифицированном здании, затратив минимум средств на отопительное оборудование. Решение — дизельная тепловая пушка потребной мощности, способная в кратчайшие сроки поднимать температуру холодного воздуха комнаты. Остается проблема выбора – перед покупкой стоит ознакомиться с существующими видами обогревателей, принципом работы, достоинствами и недостатками различных моделей.
Три разновидности обогревателей на дизтопливе
Сжигание дизельного топлива для обогрева помещений практикуется достаточно давно. Вспомните хотя бы воздушные печки типа ОВ-65, устанавливаемые на армейских закрытых грузовиках марки «Урал» и «ЗиЛ». Новые дизельные теплогенераторы используют аналогичный принцип, только делаются из современных материалов и оснащаются электронной автоматикой.
Соляровая тепловая пушка сжигает дизель и нагревает воздух, прогоняемый сквозь цилиндрическую камеру сгорания осевым вентилятором. По способу обогрева и выброса дымовых газов изделия делятся на 3 группы:
- Пушки прямого нагрева выбрасывают дым в отапливаемое помещение. Соответственно, применять подобные воздухонагреватели внутри жилища недопустимо.
- Теплогенераторы непрямого нагрева оборудованы боковым патрубком для подключения дымохода и отвода продуктов горения наружу.
- Аппараты инфракрасного отопления тоже загрязняют воздух, выбрасывая отработанные газы в комнату. Отличие от предыдущих моделей – увеличенная площадь обогревательной пластины, выделяющей лучистое тепло.
Справка. Среди производителей тепловых пушек выделим несколько проверенных брендов: Master, «Аврора», Ballu, Elitech, «Зубр». Диапазон отопительных мощностей бытовых агрегатов – 10…30 кВт, промышленные модели термопушек развивают производительность до 150 кВт.
Рассмотрим подробно устройство каждого вида обогревателей, затем проанализируем их плюсы и минусы.
Принцип прямого нагрева
Пушка данного типа состоит из таких элементов:
- к металлической раме (обычно оснащена колесиками) крепится цилиндрический корпус обогревателя и бак с дизтопливом;
- в передней части корпуса установлена камера сгорания из нержавеющей стали либо керамики;
- с тыльной стороны камеры располагается топливная форсунка, свеча накала и фотоэлектрический датчик пламени;
- с фронтальной стороны топки предусмотрена пластина, отражающая открытое пламя;
- в задней половине корпуса находится вентилятор – нагнетатель воздуха, система топливоподачи и электронный блок управления с терморегулятором.
Примечание. Вторая функция отражающей пластины – передача лучистого тепла предметам, находящимся в зоне прямой видимости на расстоянии 3—5 м.
Воздушный дизельный обогреватель подключается к электросети 220 вольт обычным кабелем и запускается буквально одним нажатием кнопки и настройкой регулятора комнатной температуры. Как работает пушка на солярке:
- Пользователь наливает в бак дизтопливо либо очищенный керосин, включает аппарат в сеть и выставляет желаемую температуру воздуха.
- Запускается вентилятор и топливный блок, солярка подается из резервуара к форсунке, где смешивается с воздухом.
- Топливовоздушная смесь в виде мелкодисперсного тумана впрыскивается в камеру и поджигается электрической свечой накала. Фотоэлемент регистрирует появление огня и спустя несколько секунд контроллер отключает запальный электрод.
- Основная масса воздушной смеси, нагнетаемой вентилятором, омывает стенки камеры сжигания извне, затем нагретый поток выходит из «ствола» пушки. Меньшая часть воздуха сгорает вместе с дизелем и выбрасывается в виде отработавших газов.
- Когда жидкое горючее закончится или горелка потухнет по другим причинам, среагирует фотодатчик и сообщит блоку управления. Последний остановит насос и перекроет подачу солярки, вентилятор прекратит работу через 15—30 секунд.
- Горение автоматически отключается, когда термостат фиксирует нагрев окружающей среды до заданной температуры. После остывания помещения работа горелки возобновится.
- Нагреватели известных брендов комплектуются датчиком опрокидывания аппарата, разрывающим электрические цепи питания.
Уточнение. Если произошло аварийное отключение, обогреватель автоматически не запустится. Согласно инструкции по эксплуатации изделия, пользователь должен выявить и устранить причину остановки, затем повторить процедуру розжига.
В примитивных либо старых моделях жидкотопливных пушек встречается система ручного запуска с пьезоэлектрическим розжигом. Подобные аппараты оснащены автоматикой безопасности / перегрева, но не оборудованы регулятором температуры.
Воздухонагреватели непрямого нагрева
Дизельные тепловентиляторы этой группы устроены несколько иначе:
- камера сжигания полностью закрыта, огнеупорная пластина заделана герметично и является передней стенкой топки;
- нагнетаемый воздух греется только внешней стенкой камеры, теплообменником и отражательной пластиной;
- продукты горения выводятся наружу сквозь верхний вертикальный патрубок;
- термопушка нуждается в подключении к дымоходной трубе.
Справка. В обогревателях применяются двух— и трехходовые теплообменники из нержавеющей стали. Воздушный поток снимает тепло со стенок камеры и дополнительных каналов, по которым движутся раскаленные продукты сжигания. В зависимости от конструкции теплообменника дым делает 2 или 3 хода прежде чем уйти в трубу.
Вывод отработанных газов на улицу позволяет использовать дизельный аппарат для обогрева закрытых помещений с недостаточной вентиляцией. Но отапливать пушкой косвенного нагрева жилые дома все равно недопустимо, причина – отсутствие датчика тяги и соответствующей автоматики, защищающей людей от угара.
Конструктивные отличия инфракрасных моделей
Идея лучистой теплопередачи — локальный подогрев поверхностей, попадающих в зону действия пушки. Облучаемый участок может находиться в помещении любой площади либо под открытым небом. Нетрудно догадаться, что в подобных ситуациях греть воздух бесполезно.
Чем дизельная инфракрасная пушка отличается от конвективных воздухонагревателей:
- источником лучистого тепла служит передний огнеупорный экран;
- чтобы расширить площадь излучения, увеличен диаметр пластины и корпуса;
- воздух подается в малых объемах, достаточных для сжигания солярки и охлаждения горелки;
- выход дымовых газов – прямо в помещение через множество маленьких отверстий, сделанных в экране.
Сравнение. Считается, что инфракрасные соляровые обогреватели экономичнее конвективных (воздушных). Приведем характеристики двух пушек – прямого горения Ballu BHDP-30 мощностью 30 кВт и лучистый отопитель «Мастер» XL 9 SR с отдачей 29 кВт. Расход дизеля в первом случае – 2.4 кг/ч, во втором – 2.3 кг/ч, разница практически незаметна.
Конструкция инфракрасного жидкотопливного тепловентилятора сходна с устройством аналогичной газовой пушки. Обе установки нагревают поверхности вместо воздуха и зачастую используются для выполнения разнообразных работ на улице в зимний период.
Особенности топливоподачи
При изучении приведенных схем вы наверняка заметили различия в конструкциях пушек – в одних изображен воздушный насос, в других – жидкотопливный. В изделиях разных брендов подача солярки к форсунке нагревателя может осуществляться двумя способами:
- Электромеханический.
- Эжекционный.
Первый вариант подразумевает использование главной форсунки и топливного насоса высокого давления (ТНВД), показанного на фото. Похожим образом устроена топливоподача дизельного двигателя автомобиля. Насос поднимает давление в основной магистрали, а форсунка впрыскивает горючее в камеру, где оно смешивается с воздухом и воспламеняется от высокой температуры (в ДВС – от сжатия).
Эжекционная подача солярки работает так:
- Внутри форсунки низкого давления сходится 2 канала – воздушный и топливный.
- Установленный в задней части пушки роторный компрессор нагнетает воздух в первый канал, отчего во втором образуется разрежение.
- Возникает эффект эжекции – вакуум начинает затягивать горючее из бака через топливную трубку.
- Оказавшись в форсунке, солярка перемешивается с воздушным потоком и направляется в камеру, где успешно сжигается.
Примечательный факт. Компрессор роторного типа и вентилятор – нагнетатель прогреваемого воздуха приводятся в движение одним электромотором. То есть, обе крыльчатки насажены на общий вал, число оборотов и производительность регулирует электроника.
Дизтопливо и воздушный поток, всасываемый компрессором, проходит грубую и тонкую очистку в соответствующих фильтрах. Дорогие версии тепловых пушек оснащаются ЖК-дисплеем и датчиком уровня солярки в баке.
Плюсы и минусы дизельных пушек
Если ориентироваться по отзывам пользователей, главное достоинство соляровых отопителей – автономность. Воздухонагреватель незаменим в ситуациях, когда отсутствуют другие энергоносители – магистральный газ и твердое топливо, либо сильно ограничен лимит потребления электричества.
Справка. Компрессоры и вентиляторы мощных моделей теплопроизводительностью свыше 120 кВт потребляют около 1000 Вт электроэнергии. Аппарат бытовой серии «намотает» счетчик на 200—300 Вт.
Остальные преимущества нагревателей на жидком топливе:
- Мобильность установки и оперативность организации отопления. Временные затраты минимальны – купил пушку – привез на место – залил солярку – включил обогрев.
- Агрегат легко переместить с одной площадки на другую.
- Эффективность обогревателя довольно высока – производители заявляют КПД порядка 83%.
- Скорость прогрева. По данному показателю дизельная горелка выигрывает у электрических ТЭНов.
- Универсальность. Аппарат сгодится для открытых площадок и любых помещений большого объема, кроме жилых.
Разъясним интересный момент касательно КПД. Некоторые продавцы заявляют следующее: дизельные пушки непрямого нагрева менее эффективны, чем отопители прямого сжигания, выделяющие газы внутрь помещений. Мол, КПД этих установок достигает 100%, поскольку теплота продуктов горения не выводится на улицу.
На самом деле КПД различных пушек примерно одинаков, но аппараты косвенного нагрева действительно выбрасывают часть тепла вместе с дымом наружу. А теперь откройте документацию любого обогревателя прямого горения и прочтите требования по безопасной эксплуатации: для отвода токсичных газов необходима приточно-вытяжная вентиляция либо интенсивное проветривание.
Итог: прямоточные пушки выделяют всю теплоту в обогреваемое помещение, но 20—30% этой энергии уносится вентиляцией. То есть, фактические потери и эффективность обоих нагревательных приборов примерно одинакова, хотя прямоточные агрегаты дешевле дымоходных моделей.
Недостатки теплогенераторов, сжигающих дизель и керосин:
- по цене соляровые пушки проигрывают электрическим приборам – конвекторам и тепловентиляторам;
- дизтопливо – не самый дешевый энергоноситель:
- эксплуатация обогревателя сопровождается запахом солярки и отработанных газов;
- продающееся на заправках горючее среднего и низкого качества быстро засоряет рабочие детали термопушки копотью, аппарат приходится часто обслуживать.
Выбор жидкотопливного теплогенератора
Первым делом следует определить тепловую мощность прибора. Тут есть нюансы: пушку нельзя просчитывать традиционными способами, поскольку агрегат часто применяется для подогрева больших объемов и помещений без должного утепления. Предлагается следующая методика:
- Измерьте и вычислите объем отапливаемой комнаты V, м³;
- Выясните разницу температур на улице и внутри помещения в наиболее холодный период Δt, °С;
- Определите безразмерный коэффициент k теплопотерь здания и рассчитайте мощность обогревателя Q по приведенной ниже формуле.
Рекомендация. Значение коэффициента k принимайте в зависимости от типа и степени теплоизоляции здания. Для металлического ангара, гаража k = 4, деревянного сарая – 3, кирпичного дачного домика – 2…2.9 (в зависимости от толщины стен). Если сооружение хорошо утеплено, берите коэффициент 0.6—0.8, при средней теплоизоляции – 1…1.9.
Пример. Высчитаем тепловую мощность соляровой пушки для неутепленного железного бокса 10 х 5 м с высотой потолков 3 метра, объем помещения равен V = 10 x 5 x 3 = 150 м³. Уличную температуру возьмем минус 25 градусов, внутреннюю – плюс 10 °С, разница Δt = 35 °С. Сколько понадобится теплоты: Q = 150 x 35 x 4 / 860 = 24.4 кВт.
Как правильно подобрать пушку по условиям эксплуатации:
- Для обогрева производственных помещений, закрытых строительных площадок, ангаров и складов подойдет устройство прямого нагрева. Если в здании постоянно работают люди, приточная вентиляция обязательна!
- В частные гаражи, станции техобслуживания автомобилей, теплицы, конюшни и прочие хозяйственные постройки лучше покупать и устанавливать дымоходные термопушки.
- Устройства инфракрасного отопления отлично подходят для любого местного обогрева. Пример: производственный цех с высокими потолками либо открытая площадка, где весь объем воздуха прогреть не удастся, а ограниченный участок – вполне возможно.
- Воспользуйтесь алгоритмом подбора отопительной установки, представленным в таблице:
Если нужно отопить малый промышленный объект целиком, обратите внимание на уличные версии пушек высокой мощности. Установка размещается снаружи здания, а внутрь прокладывается несколько воздуховодов для наилучшего распределения потоков, как сделано выше на фото.
Обслуживание и ремонт нагревателей
В процессе длительной эксплуатации пушки возникают мелкие неисправности, которые пользователь может устранить своими руками. Признаки неполадок и способы ремонта:
- После включения аппарат запускается, но быстро тухнет. Извлеките из гнезда фотодатчик пламени и удалите копоть с рабочей линзы.
- Если снизилась интенсивность нагрева, прочищайте воздушные и топливные фильтры. Производитель рекомендует менять фильтрующие элементы с интервалом 500 часов работы.
- Затруднен либо отсутствует розжиг топливовоздушной смеси. Выверните запальную свечу, уберите сажу и отрегулируйте зазор между электродами (обычно выставляется 1.4…1.5 мм).
- Снижение эффективности и появление черного дыма свидетельствует о засорении форсунки. В большинстве моделей деталь легко снимается и прочищается, если не можете справиться, — вызывайте мастера.
- Другая причина затрудненного пуска – проблемы с компрессором. Агрегат следует почистить и настроить рабочее давление, при необходимости – смазать электродвигатель.
Свеча накала и форсунка располагается на задней плоскости головки горелочного устройства. К распылителю подведены 2 трубки (воздух от компрессора и топливоподача), к запальнику – высоковольтный кабель. Последний нередко пробивает на «массу», отчего пропадает искра на свече.
Топливный сетчатый фильтр находится внутри подающей трубки, опущенной в бак. Кстати сказать, емкость тоже надо промывать с периодичностью 500 часов работы. Элементы очистки воздуха стоят на задней панели компрессора и откручиваются с помощью отвертки. Как выполняется очистка форсунки тепловой пушки, смотрите на видео:
Заключение
Инфракрасные и конвекционные пушки на солярке – удобные и мощные источники тепла, способные работать в тяжелых условиях. Аппараты заводского изготовления абсолютно безопасны, если соблюдать противопожарные меры, четко прописанные в инструкции пользователя. Помимо гаражей и цехов, теплогенераторы часто применяются на стройке для прогрева оштукатуренных стен, бетонных стяжек и фундаментов, заливаемых зимой при минусовой температуре.