Теплогенераторы: воздушные, водяные и вихревые

В зимний сезон помещения нуждаются в искусственном подогреве, по другому его жители на личном опыте испытают все красоты ледникового периода. Центральное отопление в многоквартирных домах, личное — в личных коттеджах… как быть с помещениями огромных площадей, например, торговыми залами и складами? А со строй площадками либо, скажем, автосервисами, куда повсевременно поступает прохладный воздух снаружи? Единственный метод отопления помещений большой площади — воздушное, построенное или на термических пушках или на теплогенераторах. В этой статье подвергнутся рассмотрению теплогенераторы.

История теплогенераторов

Изобретение конвективного теплогенератора впрямую связано с изобретением Роберта Бунзена — атмосферной горелки, нареченной в его честь. 1-ые теплогенераторы, выпущенные в 1856 году на рынок британской компанией «Pettit and Smith», оснащались атмосферной горелкой идентичной с горелкой Бунзена, только большего размера.


Германский химик-экспериментатор Роберт Вильгельм Бунзен

В 1881 году британец Сигизмунд Леони получил патент на новый тип теплогенераторов — пламя горелки в их нагревало асбестовую плиту, передающую тепло воздуху. Потом асбест был заменен на огнеупорную глину, сейчас замененную на более крепкие огнеупорные материалы.

Атмосферная горелка и огнеупорная плита над ней — это главные элементы в конструкции хоть какого современного теплогенератора.

Устройство и принцип работы теплогенератора

По своим задачкам теплогенераторы идентичны с термическими пушками — разница в том, что эти агрегаты могут быть только стационарными. Типовая конструкция теплогенератора: вентилятор (осевой либо центробежный), над ним камера сгорания, в ее нижнюю часть введена горелка, над горелкой размещен воздушный теплообменник. Образованные в камере сгорания жаркие газы поступают к теплообменнику, после этого уводятся в дымопровод. Поток воздуха, нагнетаемый вентилятором, греется в теплообменнике до 20-70 оС, потом поступает в обогреваемое помещение либо в систему канальной вентиляции.

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

По термический 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, созданных 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 посреди имеющихся моделей теплогенераторов в том, какое горючее употребляется в их и какой теплоноситель предстоит нагревать. Теплогенераторы могут работать на жестком горючем, газе, дизтопливе и быть обустроенными универсальной горелкой. Теплоносителем в системах отопления, нагрев которого делается генератором тепла, могут быть как вода, так и воздух.

Газовые теплогенераторы рассчитаны на непрерывную подачу теплого воздуха в помещения, они инсталлируются в вертикальном положении. Установленный в их теплообменник извлекает из товаров 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 размещен нагнетательный вентилятор, то возможность оборотной тяги мала — все продукты горения будут удалены через вытяжную трубу, потому такие газовые генераторы тепла признаются более неопасными. Почти всегда КПД теплогенераторов, работающих на газе, составляет 85-90%.

При выборе модели газового теплогенератора нужно направить повышенное внимание на его возможности работы при пониженном давлении газа. При построении отопления на газовом теплогенераторе в отсутствии центрального газоснабжения будет в особенности комфортна установка газгольдера объемом от 2 500 л (требуемый объем находится в зависимости от отапливаемой площади строения).

Дизельные теплогенераторы, топливом для которых служит керосин либо солярка, отлично подходят для подогрева помещений промышленного предназначения, имеющих значительную площадь. Они оборудуются или форсункой, распыляющей горючее по камере сгорания, или подача горючего делается капельным способом. При условии непрерывной работы их заправка делается два раза за день.

Для горения в теплогенераторах с универсальной горелкой употребляется как дизтопливо, так и отработанное масло, жиры растительного и животного происхождения. Они в особенности комфортны на предприятиях, где существует неувязка с утилизацией жиров и отработанного масла. Но термическая мощность теплогенератора, в каком сжигается отработанное масло и жиры, не превзойдет 200 кВт, при сжигании дизтоплива достигается более высочайшая термическая мощность на выходе. Независимо от используемого вида горючего, этот тип теплогенераторов равно, как и хоть какой другой, нуждается в дымопроводе. При сжигании отработанного масла безизбежно образование шлаков, которые нужно удалять раз в день — для большего удобства потребуются две чаши сгорания, одна из которых пойдет на смену другой на время чистки и для уменьшения времени простоя теплогенератора.

Твердотопливные теплогенераторы имеют иную конструкцию, чем описанные выше — являясь кое-чем средним меж газовыми/дизельными теплогенераторами и меж обыкновенной печью. Они обустроены вентилятором, прогоняющим воздух через теплообменник и подающим его к отапливаемым помещениям, имеют колосники и дверцу загрузки горючего. В твердотопливных теплогенераторах сжигают сухое дерево, брикеты торфа, каменный уголь, разные отходы сельского хозяйства. Такие теплогенераторы имеют КПД порядка 80-85%, что несколько меньше, чем у работающих на газообразном и водянистом горючем — 85-90%. Необходимо отметить также огромные размеры твердотопливных теплогенераторов и значимый отход в виде несгораемой части горючего.

Теплообменники в термических генераторах могут быть металлическими или железными: 1-ый их тип более устойчив к коррозии, но довольно массивен, теплообменники второго типа напротив — имеют наименьший вес, но подвергаются коррозии. Оба типа теплообменников плохо переносят удары, потому перевозка и установка теплогенераторов должна производиться с наибольшей осторожностью.

Достоинства воздушных теплогенераторов в более высочайшей, по сопоставлению с водяным отоплением, эффективности и быстроте подогрева помещений, а при работе на отработанном масле — экономия денег на горючем, не говоря уже о решении задачи с утилизацией отработки.

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

Подбирая воздушный теплогенератор, следует рассматривать те модели, в каких нагрев воздуха делается не впрямую, т.е. камера сгорания вполне изолирована от теплоносителя. В данном случае в каналы воздушного отопления гарантированно не проникнут продукты горения, отпадет необходимость подмешивания к воздуху снутри помещений воздуха снаружи. Но такие теплогенераторы имеют более высшую стоимость, вес и габариты.

Стопроцентно решить вопросы теплоснабжения могут теплогенераторы с функциями обеспечения жаркой водой и отопления, в собственном большинстве они работают на жестком горючем.

Вихревой теплогенератор — история

Этот тип теплогенераторов заслуживает особенного внимания, почти во всем благодаря противоборству его приверженцев и врагов.

В 20-х годах прошедшего века француз Жозеф Ранк, проводя исследования в воздушной камере циклонной установки, нашел, что, будучи закрученными, в камере цилиндрической либо конической формы газы делятся на две фракции — с более высочайшей температурой по бокам и поболее низкой в центре, при этом фракция в центре, в отличие от окружной, крутится в оборотном направлении. В 1934 году на придуманную им «вихревую трубу» Ранк получает патент в США.

Германец Роберт Хилш в 40-х продолжил исследования собственного французского коллеги, добившись большей разности меж температурами 2-ух воздушных потоков, выходящих из вихревой трубы Ранка за счет ее усовершенствованной конструкции.

В 50-х годах русский ученый А. Меркулов поставил ряд тестов с вихревой трубой Ранка, решив закачать в нее воду заместо газа — на теоретическом уровне разности температур в воде, которую прогнали через трубку Ранка, не должно быть, ведь в отличие от газов воду нереально сжать. Вопреки ожиданиям, раздвоенный вихревой поток воды грелся и охлаждался аналогично газам, чем поставил доктора Меркулова в тупик — он не сумел разъяснить предпосылки этого явления.

Кстати, создателем первого вихревого теплогенератора нередко именуют австрийского изобретателя-самоучку Виктора Шаубергера, известного построенной им в 1921 году поглощающей турбиной, работающей лишь на воде…

20 годов назад янки Джеймс Григгс, чья сфера интересов лежала в области отопления, первым решил выстроить водяной теплогенератор, основанный на принципе трубы Ранка. Джеймс был разочарован водонагревателями с тэнами — находящиеся в воде соли создавали накипь на тэнах, вызывая перегрев спирали и выход тэна из строя. Исходя из того, что тэны имеют КПД, близкий к 100%, а электромотор, крутящий теплогенератор — около 90-95%, Джеймс Григгс решил восполнить больший расход энергии отсутствием необходимости подмены тэнов, перегоревших от образования накипи. Расчет Григгса был на трение, подабающее вызывать нагрев воды. Южноамериканский инженер оказался прав — сделанный им теплогенератор вправду нагревал воду, а его внутренняя конструкция не подвергалась износу от разных примесей и солей, присутствующих в воде. Но, к последнему удивлению Джеймса, подсчет энергетических издержек выявил не плановые 10% энергопотери, а, по сопоставлению с системами отопления на тэнах, 14% экономию! Проведя в 1992 году бывалые тесты, Григгс установил, что на каждый затраченный на работу теплогенератора джоуль электроэнергии отопительный устройство делает 1,5 джоуля тепла. Потратив еще два года в попытках узнать предпосылки появления лишней энергии и так не выяснив их, Джеймс Григгс в 1994 году получил патент в США на сделанный им роторно-кавитационный теплогенератор.

Откуда берется избыточная тепловая энергия в вихревых теплогенераторах

Теплогенератор Григгса устроен так: в металлической корпус цилиндрической формы помещен ротор из алюминия, по поверхности обода которого высверлены отверстия; корпус закрыт плоской металлической крышкой, закрепленной на нем винтами. В плоских крышках, на каждой из их, имеется ввод для поступления воды, по отношению друг к другу вводы на обеих крышках, монтируемых на обратных сторонах корпуса, размещены на одной полосы. Вода, поступая с одной стороны к ротору, обходит его по ободу и вытекает с обратной стороны с более высочайшей температурой, чем была вначале.

Причина, по которой происходит нагрев воды, вероятнее всего, связана с кавитацией. Поступая к ротору и наполняя отверстия по его ободу, вода слипается с ними, но центробежная сила вызывает растягивание воды, налипшей в отверстиях — ее капли вырываются из их, несутся к стенам корпуса и врезаются в их. Появившаяся в итоге ударная волна и растущее давление «схлопывают» присутствующие в большенном числе пузырьки из газа и пара, вызывая в каждом из их давление в сотки тыщ атмосфер и температуру более 106 оС — происходит акустическая кавитация.

Описанная выше теория основывается на явлении сонолюминесценции, обнаруженной в 1934 году германскими учеными Н. Френцелем и Х. Шультесом, работающим над гидролокатором для подводных лодок. Они нашли, что звуковые волны вызывают расширение и сжатие газовых пузырьков в воде — под воздействием колебаний и в такт им, размеры пузырьков изменяются от нескольких 10-ов до нескольких микрон, их объем изменяется в разы. В итоге находящийся в пузырьках газ приобретает высшую температуру, достаточную, чтоб расплавить сталь и даже испускает свет.

Производители вихревых теплогенераторов и их стоимость

Выпуск вихревых теплогенераторов для рынка СНГ производят ряд производителей, любой из их имеет патент на производимую им на основании разработанных ТУ модель — каких-то муниципальных эталонов на вихревые генераторы тепла не существует. Их создание производят компании ООО «ЮСМАР» (Молдова), русские НПП «Другие 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.

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

Полка угловая трёхъярусная 22.5х58 см цвет белый матовый

Полка трёхъярусная угловая создана для организации хранения в помещениях с завышенной влажностью — на кухне и в ванной. Имеет 3 емких яруса. Защитно-декоративное матовое покрытие присваивает полке симпатичный вид, предутверждает возникновение коррозии. Решетчатая конструкция не дает застаиваться влаге.

Особенности и преимущества

Copyright © 2020 - 2024