Теплогенераторы газовые для воздушного отопления: газовое воздушное отопление на примерах фото и видео

Согласитесь, что обогреть большое помещение с помощью мини-котельной весьма проблематично и накладно. Отличным решением станут газовые теплогенераторы для воздушного отопления. Это котлы, которые в качестве энергии для нагрева теплоносителя используют сгорающий в камере газ.

Мощность агрегата позволяет обогреть здание площадью до 70 кв.м. за 10-15 минут без разводки и батарей. Оборудование лишено недостатков, свойственных традиционным теплоносителям: потеря тепла при транспортировке, инертность, сложности в регулировке, возможность появления протечек, регулярный ремонт.

В данной статье мы рассмотрим устройство работающих на газу генераторов тепловой энергии. Разберем их преимущества и недостатки, а также поможем выбрать лучший отопительный прибор. С учетом наших рекомендаций вы без проблем найдете подходящий агрегат.

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.

О компании

Если вам понадобилось приобрести первоклассные газовые воздухонагреватели, но вы не имеете ни малейшего понятия о том, где их можно было бы заказать в режиме реального времени, то вам готова помочь . Основным направлением нашей деятельности на протяжении уже более 18 лет является продажа, монтаж и техническое обслуживание качественного газового отопительного оборудования, которое отвечает всем современным стандартам. На данной странице вы найдете подробное описание газовых тепловых пушек. Это поможет вам сделать правильный выбор и приобрести именно ту модель, которая наилучшим образом подходит для ваших технических условий.

Виды тепловых пушек

Оборудование для воздушного отопления условно подразделяется на два класса:

Мобильное;
Стационарное.

Но агрегаты, относящиеся к первому виду, не всегда имеют компактные размеры. У некоторых мобильных моделей габариты достаточно внушительные. Такие приборы обычно оснащаются специальными тележками, необходимыми для перемещения оборудования.

Название мобильные они получили лишь потому, что рассчитаны на работу от газовых баллонов и не требуют подключения к центральной магистрали. Они могут устанавливаться в любом месте и предназначены для обогрева производственных помещений. Но кавитационные теплогенераторы систем отопления требуют наличия на объекте эффективной системы вентиляции, потому что нагретый воздух выводится вместе с отработанными газами.

Стационарные аппараты рассчитаны на подключение к газопроводу. Они отличаются по способу установки и в зависимости от этого критерии бывают:

подвесные;
напольные.

Первые имеют небольшие габариты, значит, занимают немного места. Они предназначены для обогрева частных домовладений. Подвесные тепловые генераторы отличаются простотой в эксплуатации и монтаже, быстро прогревают помещение, имеют понятную инструкцию по применению.

Напольные агрегаты – это более громоздкие устройства. Их используются для обогрева помещений большой площади. Многие модели такого оборудования могут подключаться к системе воздуховодов, что позволяет равномерно распределять тепло по всем комнатам.

Что необходимо знать для правильного выбора

Обеспечить эффективное газовоздушное отопление можно только при установке оборудования, соответствующего параметрам помещения. Важными характеристиками в выборе являются:

Тип обогревателя;
Мощность.

Кроме этого для надежной работы прибора нужно обеспечить приток воздуха в помещение. Для этого чаще всего используется вентиляционная система. Она способна не только поставлять кислород в помещение, но и отводить наружу отработанные газы.

Обзор популярных моделей

Лидером среди тепловых пушек конечно остается продукция зарубежных компаний и в частности производителей США. Прибор под маркой Master BLP 73 M пользуется популярностью у владельцев частных домов и производственных объектов. Он может применяться не только в качестве отопительного оборудования, но и в роли строительного фена.

Смотрим видео о модели Master BLP 73:

Тепловая пушка американского производства расходует не более 4 кг сжиженного газа в час, генерируя при этом до 70 кВт энергии. Ее мощности хватает для обогрева помещения площадью до 700 м² с производительностью около 2,3 тысячи кубов теплого воздуха в час. Стоимость такого прибора составляет не более 650 долларов.

Но есть на рынке и отечественные модели, отвечающие всем нормативным требованиям. Одной из них является тепловая пушка Patriot GS53. Она способна генерировать до 50 кВт тепловой мощности при расходе до 4Ю5 кг газа в час. Этого достаточно для отопления помещения площадью не более 500 м². Стоимость агрегата не превышает 400 долларов.

Из моделей, потребляющих магистральный газ можно отметить тепловой генератор АКОГ-3-СП. Это небольшой прибор, мощности которого хватает на обогрев не комнаты площадью в 30 м², при потреблении – 0,3 м³ природного газа.

Тепловой конвектор этой марки предназначен для монтажа на стену и сможет обогревать одну функциональную зону в загородном домовладении. Стоимость этого прибора одна из самых низких и составляет менее 250 долларов.

Заключение

Использование такого оборудования в отопительных системах считается одним из самых эффективных и экономичных решений. Оно отличается простотой в использовании, безопасностью и поэтому может применяться не только на производственных объектах, но и в жилых помещениях

Котлы на твердом топливе

Твердотопливные и пеллетные котлы — один из самых доступных способов отопления частного дома без газа. Они дешевле теплового насоса и способны полностью обеспечить здание теплом независимо от времени суток и уличной температуры.

Но при выборе и установке котлов на твердом топливе нужно учитывать:

Нужно постоянно контролировать горение и 1-2 раза в сутки добавлять дрова. Конечно это не так сложно, но в сравнении с газовым котлов доставляет неудобства. В пеллетных котлах с этим проще, так как в них предусмотрена автоматическая подача пеллет в топку из бункера.
Не во всех регионах развита деревообработка и возможно, хорошие дрова придется везти издалека. Поэтому убедитесь, что у вас есть доступ минимум к 2-3 продавцам дров.
Покупать дрова нужно за один год до начала отопительного сезона. Год — необходимый срок, чтобы дрова просохли и набрали энергетическую ценность. Начальная низкая влажность только у топливных брикетов.
Вы становитесь зависимы от дров, вместо газа.
При определенных объемах потребления, отопление дровами не дешевле газового.
Нужно место для складирования. Если дрова хранить неправильно, они намокнут и потеряют энергетический потенциал. См. статью как хранить дрова.
Время от времени вам придется чистить дымоход и внутренности котла от сажи.

Конструкция газовых теплогенераторов

Воздушное отопление наиболее эффективно в выставочных залах, производственных помещениях, киностудиях, автомойках, птицефермах, мастерских, частных домах большой площади и пр.

Стандартный теплогенератор на газу для работы воздушного отопления состоит из нескольких частей, которые взаимодействуют друг с другом:

Корпус. В нем спрятаны все составляющие генератора. В нижней его части находится приточное отверстие, а вверху сопло для уже нагретого воздуха.
Камера сгорания. Здесь происходит сжигание топлива, за счет чего теплоноситель нагревается. Она находится над приточным вентилятором.
Горелка. Устройство обеспечивает подачу сжатого кислорода к камере сгорания. Благодаря этому поддерживается процесс горения.
Вентилятор. Он распространяет нагретый воздух по помещению. Располагается за решеткой приточного отверстия в нижней части корпуса.
Металлический теплообменник. Отсек, из которого нагретый воздух подается наружу. Он находится над камерой сгорания.
Вытяжки и фильтры. Ограничивают попадание горючих газов в помещение.

Воздух подается в корпус посредством вентилятора. Разрежение генерируется в районе приточной решетки.

Устройство воздушного отопления обходится в 3-4 раза дешевле «водяной» схемы. К тому же воздушным вариантам не грозят потери тепловой энергии в ходе транспортировки из-за гидравлического сопротивления

Напор сосредоточен напротив камеры сгорания. За счет окисления сжиженного или природного газа горелка генерирует тепло.

Энергию от сгорающего газа поглощает металлический теплообменник. В результате циркуляция воздуха в корпусе затрудняется, его скорость теряется, зато температура повышается.

Зная мощность нагревательного элемента, можно просчитать размер отверстия, которое обеспечит необходимый поток воздуха

Без теплообменника большая часть энергии от сгорающего газа расходовалась бы напрасно, и КПД горелки было бы меньше.

Подобный теплообмен нагревает воздух до 40-60°C, после чего он подается в помещение посредством сопла или раструба, которые предусмотрены в верхней части корпуса.

В камеру сгорания подается топливо, где в процессе горения нагревается теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю

Экологичность оборудования, а также его безопасность, делают возможным использование теплогенераторов в быту. Еще одно преимущество — отсутствие жидкости, перемещающейся по трубам к конвекторам (батареям). Вырабатываемое тепло нагревает воздух, а не воду. Благодаря этому КПД устройства достигает 95%.

Разборка насоса

В первую очередь необходимо снять муфту 3 с вала электродвигателя 2 (рис.10) и снять сам насос 1 с плиты 4. После чего раскрутить болты 34 (рис 11) и разъединить правую 4 и левую 5 половинки корпуса насоса

Левую половинку можно убрать сразу, больше она не понадобится. После этого необходимо очень осторожно снять рабочее колесо 1 с вала 23, откручивая его за лопатки и одновременно придерживая полумуфту, расположенную, на другом конце вала 23 от прокручивания. Если руками отвернуть не получается сделать это можно при помощи металлического рычага (ломика). Заложить рычаг между лопастями рабочего колеса 1 таким образом, чтобы края рычага выступали на одинаковую длину. В отверстия муфты на противоположной стороне вала нужно вставить 2 металлических стержня и между ними заложить второй рычаг, уперев при этом один его край в землю.

Далее нужно осторожно проворачивать оба рычага против часовой стрелки

Не нужно давить слишком сильно на рычаги, так как можно погнуть вал 23. Открученное рабочее колесо 1 может еще понадобиться если захотите сделать более сложную, но эффективнее работающую конструкцию теплогенератора. После этого можно отвернуть со шпилек гайки 3 и разъединить правую половину корпуса насоса 4 с корпусом подшипников 2 (рис. 11). Правая половина также больше не понадобится.

Переходим к рисунку 5. Здесь чугунный корпус подшипников обозначен как позиция 1. К нему крепится корпус 2 генератора при помощи шпилек 3, пружинных шайб и гаек. Между ними установлена прокладка 6, изготовленная из паронита (фторопласта). Ее толщина должна быть такой, чтобы при сборке упор приходился на нее, а не на резиновую футеровку гуммированной поверхности корпуса 5. На вал 4 одето стальное кольцо 8, резиновое кольцо 9 и прижимная втулка 10. На месте рабочего колеса стоит ротор 7. Длина втулки 10 должна быть такой, чтобы при накручивании ротора на вал, уплотнительное кольцо 9 сжималось и не давало просачиваться жидкости при работе агрегата. Оптимальная длина втулки 10 считается такой, когда после прикручивания ротора между торцом ротора 7 и торцом втулки 10 остается зазор в 0,5 мм. Размер 37 мм, обозначен звездочкой и указывает длину выступления вала 4 за пределы корпуса 1. Размер 22 мм обозначает длину резьбы на конце вала 4.

Расчёт СВО

Q = Gc (t(гор) – t(ох))

Q (в.о.) – Мощность отопления (количество теплоты в кДж/ч);

G – количество воздуха (кг/ч);

c – удельная теплоёмкость воздуха в помещении (меняется в зависимости от температуры);

t (гор) – температура горячего воздуха;

t (ох) – температура охлаждённого воздуха.

Зависимость необходимой мощности воздухонагревателя от объемов отапливаемого здания

Нюансы t (ох) – если воздух из отапливаемого помещения забирается на высоте более трёх метров, то t (ох) считается на 3-4 градуса выше, чем в рабочей зоне помещения.

Для повышения мощности отопления t(гор), должна быть как можно выше. Но существуют ограничения:

Если воздух из системы отопления подаётся непосредственно в зону нахождения человека – он не должен быть выше 25 градусов C;

при расстоянии 2 м. – 45 C;

более 3,5 м. – 70 C.

Если монтаж воздушного отопления можно сделать самостоятельно, то расчёты всё-таки лучше доверить специалистам.

Водяные канальные воздухонагреватели

Водяной канальный воздухонагреватель Rheem RHWB	Аэрохэндлер (фанкойл) AllStyle HFW / HFC / HFD / HFP	Водяная канальная установка Allstyle MSLW/MBLW
Водяной воздухонагреватель со встроенным рекуператором серии CAF (clean air furnace)	Водяной канальный воздухонагреватель Allstyle серии MWLB / MWFM	Канальный фанкойл Multiaqua модель CWA2
Канальный фанкойл Multiaqua модель CWA4	Модульные канальные аэрохэндлеры – фанкойлы (воздухоохладители-воздухонагреватели) Unico System серии M	Фанкойл Multiaqua модель MHCCW для размещения в подпотолочном пространстве.
Фанкойл Multiaqua модель MHNCCW для размещения в подпотолочном пространстве.

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.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

внешний контур;
внутренняя разводка;
геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

Как выбрать теплогенератор?

Выбирая отопительное оборудование нужно учесть массу деталей

В первую очередь важно оценить площадь отапливаемого помещения. Чем больше здание, тем мощнее должен быть теплогенератор

Теплоемкость здания рассчитывается по формуле:

р=V·ΔT·k/860

p — искомая теплоемкость;

V — отапливаемая территория (перемножаются высота, длинна и ширина комнаты);

ΔT — разница температурных показателей в здании и за его пределами;

K — теплоизоляция (показатели материала, которым утеплено здание).

Показатели самых часто используемых материалов:

двойной слой кирпича — 1-1,9 Вт/м°С;
одинарный слой кирпича — 2-2,9 Вт/м°С;
деревянные панели или профнастил — 3-4 Вт/м°С;
современная тепло и гидроизоляция — 0,6-0,9 Вт/м°С.

Показатель количества килокалорий в киловаттах — 860. Общепринятые стандарты — на 1 кВт мощности теплогенератора необходимо от 30 кубометров нагнетаемого воздуха.

Мощность воздухонагревателя должна превышать мощность горелки минимум на 15%. Такое оборудование надежно и эффективно в любой ситуации. Его использование сокращает затраты на электроэнергию

Зная величину теплоемкости можно подобрать оборудование, которое сможет обогреть всю площадь помещения.

Нюансы при выборе теплогенератора

Перед приобретением отопительного оборудования обязательно нужно:

обустроить дымоход для выхода токсичных газов;
продумать систему вентиляционных каналов для циркуляции нагретого воздуха;
с помощью формулы рассчитать мощность устройства.

Выполнив все эти действия можно смело отправляться за приобретением.

Если в помещении есть проблемы с обустройством вентиляции, рекомендуется устанавливать мощный напольный генератор и синхронизировать его работу с вентиляцией, осуществляющей забор воздуха сразу с улицы

Для выбора качественной модели газового теплогенератора нужно обратить внимание на следующие нюансы:

тип и конструкция горелки — актуально, если может потребоваться смена топлива;
гарантийный талон и техпаспорт — гарантия приобретения оригинального (не бракованного) оборудования;
качественные комплектующие — такое оборудование стоит дороже, но его срок службы гораздо дольше.

Учитывая эти факторы выбранный теплогенератор прослужит долгие годы.

Советы для выбора надежного оборудования

Следуя простым рекомендациям можно избежать приобретения некачественного товара:

Покупку лучше совершать в сертифицированных точках продаж. Часто на оптовых базах и в интернете под видом качественного оборудования продают бракованные изделия. Ловушкой является сниженная вдвое стоимость.
Если нет возможности или вы не успели рассчитать требуемую мощность устройства, то консультанты в магазине выполнять это за вас. Для этого нужно только знать площадь дома, высоту потолков и толщину стен. Произведя расчеты, специалисты предложат оптимальную модель для вашего дома.
Рекомендуется приобретать марки, имеющие положительные отзывы в сети интернет. Также вы можете заранее узнать, как ведет себя оборудование во время эксплуатации и прочие особенности.

Для домашнего пользования идеальным вариантом станут такие модели как Airmax D 28, Titan 25 (30, 35), Fuela, ТГ-7,5, Дракон 12.

Из чего состоит газовый теплогенератор для воздушного отопления

Каждая из этих часть системы играет определенную и важную роль, а именно:

функция газовой горелки заключается в поджоге топлива и обеспечении его дальнейшего сгорания;
предназначение воздушного вентилятора заключается в безостановочной подаче свежего воздуха, а также в выбросе уже отработанного воздуха вверх из системы;
в камере сгорания происходит полное сгорание источника тепла. При условии, если топливо сгорает полностью, то количество выпускаемого системой углекислого газа не является большим;
теплообменник необходим для того, чтобы между теплогенератором и непосредственно помещением происходил нормальный обмен теплом, то есть предотвращает перегрев отопительного оборудования;
воздуховоды – это особые каналы, которые необходимы для отвода горячего воздуха в нужные участки помещения.

Требования к производству монтажа

Чтобы подключить газовый теплогенератор для воздушного теплоснабжения дома необходимо привести подготовительные работы и приобрести:

гибкий воздуховод, который представляет собой оцинкованную трубку для циркуляции нагретого воздуха;
для создания воздушной магистрали и соединения труб нужны тройники;
для забора холодного воздуха и подачи горячего — решетка;
для герметичности соединений магистрали — алюминиевый скотч;
монтажные крепежи;
нож.

Предварительно следует позаботиться о воздуховоде.

Установить газовый теплогенератор можно своими руками, а вот подключать его к газопроводу должны представители газовой службы, с которой заключен договор на поставку голубого топлива и обслуживание техники

Идеальный вариант — проектирование воздушный путей — каналов на стадии строительства здания.

Чтобы осуществить монтаж отопления в готовом доме, нужно возвести фальшь-стены и подвесные потолки. В образовавшихся нишах будут замаскированы трубы.

Разновидности систем воздушного отопления

Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:

прямоточную;
рециркуляционную (она же гравитационная);
рециркуляционную с частичным забором наружного воздуха.

Прямоточные системы – самые древние и простые по конструкции. Они использовались еще в Древнем Риме и были широко распространены в Лондоне до начала промышленно-технической революции.

На этой схеме показано устройство прямоточной воздушной системы отопления, которая отличается низкой эффективностью. Современные системы устроены сложнее, но обладают значительно более высоким КПД

При прямоточной системе нагревательный прибор, т.е дровяная печь или камин, располагался в нижней части дома, оптимально – в подвале. Тепло от нагретого печью воздуха поднималось вверх, передавалось на стены и перекрытия.

Чтобы улучшить циркуляцию горячего воздуха и эффективность отопления, в полу проделывали специальные отверстия.

Остывший воздух покидал помещение через отверстия в крыше, а печь (камин) прогревал новые воздушные массы, поступившие извне, поскольку серьезная теплоизоляция зданий в те времена еще была не развита.

Низкая эффективность прямоточных систем очевидна. Она требует сгорания большого количества топлива, но значительная часть тепла поглощается материалом стен, пола и перекрытий.

При этом помещения прогреваются неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние комнаты уже не успевают нагреться. Часть тепла вообще покидала дом через крышу вместе с воздухом.

Более современная рециркуляционная система появилась благодаря развитию газового отопления. Отопительное оборудование этого типа позволяет прогревать не весь дом целиком, а только конкретные воздушные массы. Из них формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.

Горячие воздушные массы при этом вытесняют холодный воздух, который уходит через решетки, устроенные в полу комнаты. Холодный воздух по воздуховодам поступает к нагревателю и возвращается в систему в виде горячего потока. Цикл рециркуляции повторяется снова и снова.

Затраты тепловой энергии при рециркуляционной системе обогрева в разы меньше, чем при использовании прямоточной схемы. Но есть в этом варианте и недостатки. Закрытая система препятствует обновлению воздуха, что ухудшает качество жизни в доме.

В замкнутой рециркуляционной системе воздушного отопления потоки воздуха постоянно циркулируют между комнатами и отопительным прибором, отдавая и забирая тепло

Частично проблему можно решить, используя такие средства, как фильтры, ионизаторы, увлажнители и т.п. Но хорошие приборы этого типа довольно дороги, а их обслуживание потребует дополнительных усилий, а также средств автоматизации.

Более эффективно проблему восстановления воздушных потоков можно решить с помощью рециркуляцонной системы обогрева с частичным забором воздуха извне.

При обустройстве такой схемы предусматривают частичный вывод небольшого количества воздуха наружу и забор соответствующего объема воздушных масс с улицы. В результате состав воздуха внутри здания регулярно обновляется.

Рециркуляционные системы работают на гравитационном принципе: горячие потоки поднимаются вверх, а холодные – опускаются вниз. К сожалению, не во всяком здании такая циркуляция осуществляется достаточно эффективно. В таком случае в систему включают вентилятор, чтобы осуществлять процесс рециркуляции принудительно.

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.

Гидродинамический механизм Григгса

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.

Варианты воздушного отопления

Система воздушного отопления (СВО) – это система отопления, в которой отсутствуют радиаторы. Теплогенератор греет непосредственно воздух, а не жидкость. СВО в частном доме условно делятся на:

Гравитационные.
Принудительные.

Гравитационный принцип

Тёплый воздух от печи поднимается вверх, растекается по потолку и у дальних стен, охлаждаясь, опускается вниз. Создаётся круговорот воздуха без каких-либо дополнительных устройств. Это – классическая система, предшественница водяного и парового отопления.

Гравитационная система распределения горячего воздуха

Сегодня она тоже применяется, только изменились котлы, нагревающие воздух. На смену «Русской печи», пришли – Булерьян, Печь Бутакова и другие.

Система хороша простотой. Она не создаёт шума, сквозняков, экономична, надёжна.

Минус её в том, что тепло сосредоточено в помещении, где находится печь.

Принудительный принцип

Воздух нагнетается с помощью вентилятора. Это может быть воздушная пушка, перемешивающая большие объёмы воздуха, в больших помещениях.

Другой вариант – тёплый воздух подаётся в соседние комнаты по системе воздуховодов.

После чего, часть воздуха возвращается в систему для повторного нагрева, а часть выводится на улицу.

При помощи рекуператора, установленного на выходе, тёплый воздух, до того, как покинуть дом, нагревает входящий холодный поток. Свежего воздуха поступает 15 – 20%. Рекуператор – вещь полезная, но не обязательная. При низкой цене на топливо, он может окупиться только через 7 – 10 лет (Примерная стоимость рекуператора по России – 17 – 27 тыс. руб.)

Чтобы специфические запахи не разносились по всему дому, выходы воздуха на улицу можно устроить в кухне и туалете.

Сравнение естественной системы отопления и принудительной с рекуперацией

Важная составляющая системы – это воздуховоды. Их делают из листовой оцинковки, специального гофра и т. п. Утеплитель – самоклеющийся теплоизолятор. Между собой соединяются хомутами или специальным армированным скотчем. Воздуховоды могут быть:

гибкими (гофра), или жёсткими;
круглыми, или квадратными.

У круглых – минимум аэродинамического сопротивления. Диаметр 10 – 20 см.

Квадратные делают в виде коробов.

Если планируется установка кондиционера, воздуховоды нужно хорошо утеплить, чтобы не скапливался конденсат.

Принцип работы рекуператора

Воздух, который снова и снова циркулирует по дому, требует фильтрации. Можно установить сменный фильтр, а можно – электронный, который не нуждается в замене, а только в уходе. Стоить это удовольствие будет около 20 тыс. руб.

КПД принудительного воздушного отопления высок – около 90 – 96%. Правда, большинство современных котлов отопления, имеет уровень КПД от 85 до 95%.

Цена данной системы воздушного отопления частного дома тоже не является преимуществом, поскольку со всеми дополнениями, система стоит практически столько же, сколько обычное водяное отопление.

Если забор воздуха установить вверху комнаты,- воздух будет чище (он там более загрязнён); если внизу – экономия топлива (возле пола воздух остывший).

Плюсы

Возможность объединить вентиляцию и отопление (хорошо там, где кондиционирование необходимо);
Нет воды – нет размораживания системы и протечек;
Быстрый нагрев и остывание (Хорошо например, когда большой перепад дневной и ночной t, но это – и недостаток. Дверь открыли – тепло улетучилось).

Минусы системы

Сложности монтажа. Если дом не был спроектирован под воздушное отопление зачастую его сложно реконструировать.

Требуется установка сети гофры и фильтров.

Всё это нужно декоративно обыграть, или спрятать в фальшь-потолок, что скрадывает высоту комнат.

Приточные накопители могут стать отличным местом обитания микро-жизни. Пыль, конденсат и микроорганизмы накапливаются там, хоть и не очень быстро, но всё-таки. Раз в 5 -7 лет воздуховоды нужно будет хорошо почистить и обработать от клещей, а делать это непросто, недёшево и неприятно.

И не забудьте, что за электроэнергию, которая нужна на работу вентилятора, тоже нужно платить, а если свет отключили – нужен резервный источник питания.

Воздуховод до и после очистки

Кроме того, если ошибиться в расчётах, то можно столкнуться со следующими неприятностями:

Шум;
Сквозняки;
Скопление волос и пыли в не продуваемых углах;
Перепад t (голове – жарко, ногам – холодно);
Даже, хорошо отрегулированная схема движения потоков, может быть нарушена простым открытием двери.

Осциллограммы напряжения

Собрать схему отверткой всякий может. А для тех, кто хочет увидеть напряжение и понять, какие реальные процессы происходят, без осциллографа не обойтись. Публикую осциллограммы на выходе 2Т1 устройства плавного пуска.

Двигатель выключен. Чистый синус.

Не правда ли, логическая нестыковка – двигатель выключен, а напряжение на нём есть?! Это особенность некоторых устройств мягкого пуска. Неприятная и опасная. Да, на двигателе есть напряжение 220В, даже когда он стоит.

Дело в том, что управление происходит только по двум фазам, а третья (L3 – T3) подключена к двигателю напрямую. А так как тока нет, то на всех выходах устройства действует напряжение фазы L3, которое проходит через обмотки двигателя. Та же ерунда бывает и в трехфазных твердотельных реле, вот моя статья.

Запуск. Тиристоры режут фазу нещадно.

Поскольку нагрузка индуктивная, то синусоида не только режется на куски, но и сильно искажается.

Помеха прёт, и это надо учитывать – возможны сбои в работе контроллеров и другой слаботочки. Чтобы это влияние уменьшить, надо разносить и экранировать цепи, устанавливать дроссели на входе, и др.

Двигатель почти включен. Около 90% от энергии синуса.

Фото сделано да пару секунд до того, как включился внутренний контактор (байпас), который подал полное напряжение на двигатель.

Как прогреть дом воздухом?

Воздух – вполне эффективный теплоноситель, гораздо удобнее, чем вода. Самый простой вариант такого отопления – обычный тепловентилятор. Небольшую комнату этот прибор, состоящий из вентилятора и греющей спирали, может прогреть буквально за считанные минуты. Разумеется, для частного дома понадобится более серьезное оборудование.

В качестве источника тепла можно использовать газовый или твердотопливный котел. Подойдет и электрический нагреватель, но этот вариант считается не слишком выгодным, поскольку затраты на электроэнергию значительно возрастают.

Интересный и экологически чистый вариант отопления – использование солнечных батарей или солнечного коллектора. Такие системы размещают на крыше. Они либо сразу передают тепловую энергию солнца на теплообменник, либо преобразуют ее в недорогую электрическую энергию. В последнем случае от батареи можно также запитать и вентилятор.

Воздух нагревается в теплообменнике и поступает в отдельные помещения по воздуховодам. Это довольно громоздкие конструкции, выполненные из прочного металла. Сечение воздуховодов значительно больше, чем диаметр трубы водяного отопления.

Для воздушного отопления подходят и газовые котлы, и другие виды отопительной техники. Эффективность таких систем достигает 90%, их используют не только в жилых помещениях, но также в цехах и на складах

А вот радиаторы для воздушного отопления не нужны. Теплый воздух просто наполняет комнаты через специальные решетки. Как известно, горячий газ стремится вверх. Холодный воздух при этом будет вытеснен вниз.

Отсюда холодные потоки воздуха перемещаются обратно к теплообменнику, нагреваются, поступают в комнаты и т.д.

Эта схема наглядно демонстрирует устройство воздушного отопления рециркуляционного типа с частичным забором наружного воздуха, а также с кондиционером, ионизатором и ультрафиолетовым очистителем

Почти все системы воздушного отопления предусматривают установку вентилятора, который нагнетает горячий воздух и заставляет его перемещаться по системе отопления. Наличие такого прибора делает систему зависимой от электрической энергии.

Можно сделать и такую систему, в которой горячий воздух будет перемещаться естественным образом, без всякого вентилятора. Однако эффективность работы таких систем обычно оставляет желать лучшего, поскольку помещения в этом случае прогреваются слишком медленно.

Убедительный аргумент в пользу организации системы воздушного отопления заключается в исключении аварийных протечек и затопления с итоговым повреждением имущества. К тому же в случае повреждения воздуховодов автоматика остановит работу системы

Особенности проведения грамотного расчета

Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.

Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:

Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.

Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)

Виды газовых теплогенераторов

Газонагреватели для отопления делятся на мобильные и стационарные. Последние в свою очередь подразделяются на подвесные и напольные. При этом мобильные агрегаты менее распространены, потому что для их работы используются газовые баллоны, что не всегда удобно и возможно обеспечить. Именно поэтому такие приборы применяются только в крайних случаях, например, когда основное отопление в помещении отключено, и нужно срочно его обогреть при резком снижении температуры на улице. Также такие агрегаты применяют в качестве основного отопления в регионах с коротким зимним сезоном.

Стационарную разновидность нагревателей применяют в разных сферах. Навесные теплогенераторы навешиваются на стены внутри и снаружи помещений. Приборы напольного типа в зависимости от особенностей сборки бывают горизонтальные и вертикальные. Первые чаще применяются в невысоких помещениях, а вторые подходят для установки в частном доме или на улице. Напольные приборы удобно использовать для обогрева небольших комнат, установив их на входе-выходе в отапливаемую зону.

Устройство газовых теплогенераторов

Газовый теплогенератор является нагревателем, который подогревает теплоноситель (воздух) до необходимой температуры.

Его устройство следующее:

Воздушный вентилятор предназначен для бесперебойной подачи воздушных масс и удаления отработанного воздуха из системы. Отработанный воздух выводится вверх.
Посредством газовой горелки осуществляется сгорание топлива и нагрев теплоносителя.
Полное сгорание теплового источника происходит в камере горения. Если топливо сгорает полностью без остатка, то объем углекислого газа, который выбрасывает система, небольшой.
Предназначение теплообменника заключается в обеспечении нормального теплообмена между помещением и теплогенератором. Кроме этого, теплообменник защищает отопительное оборудование от перегрева.
Для отведения нагретого воздуха в помещение используются воздуховоды.

Принцип работы подобного отопительного оборудования заключается в следующем: вентилятор втягивает холодный воздух в прибор, он нагревается в процессе сгорания топлива до необходимой температуры и выводится по воздуховодам в помещение.

Процесс работы газового нагревателя можно разделить на следующие этапы:

холодный воздух с улицы или помещения втягивается вентилятором в прибор и попадает на нагревательный элемент;
поскольку в камере сжигания постоянно сгорает газ, выделяется тепловая энергия, которая и нагревает воздух;
после этого вентилятор подает нагретый воздух в теплообменник;
воздушные потолки распределяются по системе воздуховодов за счет использования воздушных клапанов;
через решетки нагретый воздух подается в помещение и постепенно нагревает его.

Расчет и выбор газового генератора

Чтобы эффективность работы системы была достаточной, воздухонагреватель газовый для воздушного отопления должен быть правильно подобран

Для этого в первую очередь нужно обратить внимание на размер теплообменника. Габариты теплодержателя должны на 1/5 часть быть больше, чем размеры горелки

Для правильного выбора газового генератора нужно рассчитать его мощность. Для этого используют формулу – Р=VхΔTхk/860, где:

V в м3 обозначает отапливаемую площадь постройки;
ΔT в °C – это разница температур воздуха в доме и за его пределами;
K – это показатель теплоизоляции дома (число можно подобрать по справочнику);
860 – это число является коэффициентом, позволяющим перевести килокалории в кВт.

Мощность прибора подбирается в соответствии с полученным значением. Как правило, рабочая мощность оборудования указывается в его технических характеристиках.

Для бесперебойной работы нагревательного оборудования для воздушного отопления необходимо обеспечить непрерывную подачу воздуха в прибор. С этой целью должна быть грамотно обустроена система вентилирования сооружения. Если с вентиляцией есть проблемы, то лучше использовать прибор подвесного типа, который забирает воздух с улицы.
Дата: 25 сентября 2022