Все об инфракрасных газовых горелках

Конструкция светлых газовых излучателей

В основе конструкции обогревательной установки лежит теплоизлучающий блок, который оснащен керамической пластиной с отверстиями. В процессе эксплуатации пластина способна нагреваться до +900°С, становясь мощным источником тепловой энергии.

Помимо пластины в конструкцию системы входит:

• специальный блок, который управляет газовым электрическим клапаном, контролирует работу электродов и ионизированного датчика наличия пламени;
• отражатель из полированной нержавеющей стали, который направляет поток лучистого тепла непосредственно в обогреваемую зону.

Конструкция потолочных газовых инфракрасных обогревателей для промышленных объектов позволяет отапливать строго определенные зоны помещения, ведя к значительной экономии тепловой энергии.

Безопасность использования

Чтобы не допустить плачевных последствий выбирайте качественное отопительное оборудование и соблюдайте технику безопасности.

Любое газовое отопительное оборудование представляет собой источник опасности. Неправильная эксплуатация или неисправные приборы могут привести к пожарам и взрывам

Поэтому безопасности отопительного оборудования уделяется особое внимание. Убедитесь, что в приобретаемом вами обогревателе имеются следующие системы безопасности:

• защита при отсутствии пламени – обеспечит отключение горелки при ее потухании;
• защита при опрокидывании – отключит подачу газа при случайном падении обогревателя.

Что касается защиты от перегрева, то она больше нацелена на обеспечение продолжительного срока службы оборудования. Также она сможет предохранить газовый баллон от взрыва.

Безопасность зависит не только от самого оборудования, но и от действий пользователей. Не оставляйте газовые баллонные обогреватели без присмотра, не используйте их вблизи легковоспламеняющихся предметов и жидкостей. Не позволяйте детям прикасаться к приборам и играть с газовыми баллонами – это не игрушки.

Достоинства и недостатки

Инфракрасная газовая горелка является компактным и простым устройством. С его подключением каждый человек может справиться самостоятельно без каких-либо проблем за несколько минут.

К преимуществам газовой горелки инфракрасного излучения можно отнести такие характеристики, как:

• высокая надежность – конструкция агрегата достаточно проста, поэтому вероятность поломки минимальна;
• излучатели способны прослужить долгое время, а ресурс устройства превышает тридцать лет;
• маленькие габариты походных излучателей позволяют с легкостью положить их в дорожную сумку;
• экономичность – у ГИИ расход газа невелик, поэтому подобные устройства выгоднее электрических вариантов особенно при постоянном обогреве больших помещений;
• данные агрегаты являются одними из самых безопасных отопительных устройств;
• высокая эффективность нагрева.

Схема устройства газовой горелки.

Конечно же, у данного прибора есть и свои минусы.

К ним следует отнести следующие:

• наличие открытого огня;
• работа аппарата основана на сжигании кислорода, поэтому его целесообразно использовать в хорошо проветриваемых помещениях;
• самый главный минус агрегата – запах от обогревателя.

Прежде, чем решать использовать подобный обогреватель, необходимо взвесить все плюсы и минусы. Как следует из информации, приведенной выше, не в каждом случае применение данного аппарата является целесообразным.

На рабочем месте в помещении с хорошей циркуляцией воздуха ГИИ – отличный выбор, а вот в замкнутых пространствах лучше рассмотреть другие варианты.

Следует отметить, что все негативные эффекты с использованием устройства связаны исключительно с неправильной эксплуатацией.

Существует несколько требований, рекомендуемых к выполнению:

• длительность работы агрегата не должно превышать двенадцати часов;
• если обогреватель подключен к магистральной сети, первое включение лучше осуществлять в присутствии специалиста;
• аппарат необходимо обезопасить от случайного прикосновения человека, так как температура его работы составляет 900 градусов.

Разновидности ИК излучателей

В зависимости используемого топлива, обогреватели делятся на:

• Газовые излучатели,
• электрические.

По сфере применения:

• Промышленные,
• бытовые.

Промышленный газовый излучательДомашний электрический излучатель

Также бытовые системы инфракрасного лучистого отопления делят по месту установки.

В данной статье мы рассмотрим промышленные газовые инфракрасные излучатели.

Газовые инфракрасные обогреватели

В газовых ИК излучателях лучи генерируются за счет сгорания смеси топливного газа и кислорода внутри специальной горелки. В соответствии с видом греющего элемента газовые модели принято делить на «темные» или «светлые».

1. «Светлые» ИК излучатели.

   В их конструкции предусмотрены керамические горелки. Газ сгорает внутри устройства, обеспечивая накал поверхности до 850-950 градусов. Результат — керамические пластины генерируют нужное излучение. Горелка комплектуется каталитической решеткой, которая обеспечивает практически полное сжигание горючей смеси. Образовавшееся незначительное количество углекислого газа и водяного пара удаляются вентиляцией.

   «Светлые» излучатели

   «Светлые» модели целесообразно устанавливать для обогрева залов, коридоров с высокими сводами, хорошим обменом воздуха. Установка «светлых» инфракрасных обогревателей возможна на открытых стадионах, в крытых складах, ангарах.

2. «Темные» излучатели.

   Темные ИК-обогреватели оснащаются трубчатым горелочным элементом с узлом подачи топлива, излучающими трубами с черным покрытием, нагнетающим вентилятором. Поверхность трубы, нагреваясь до 350-400 градусов Цельсия, испускает длинноволновое излучение. Вещества, образующиеся при сжигании топливной смеси, выводятся из помещения системой дымоотведения.

   «Темные» излучатели

   Предназначены «темные» обогреватели для производственных, складских, общественных объектов с высотой потолков до 3-3,5 метров. Подача газа, розжиг горелки, поддержка нужного давления, другие процессы контролируются автоматикой.

Место для установки прибора

По способу установки бытовые ИК обогреватели делятся на три группы:

• Напольные. Они мобильны, без труда перемещаются с места на место. Передвижные модели временного обогрева квартиры, частного дома или дачи. В них устанавливается датчик опрокидывания, который обесточивает их при случайном падении.
• Настенные. Напоминают по дизайну традиционные батареи. Их установка обеспечит дополнительный источник тепла или позволит создать полностью автономное отопление.
• Потолочные. Устройства устанавливают на жилых, коммерческих, производственных объектах с высокими потолками. Внешний вид данных инфракрасных обогревателей напоминает обычные люминесцентные осветительные приборы.

Параметры выбора

Обычно отопительное оборудование выбирают по тепловой мощности. Но газовые инфракрасные обогреватели имеют не такой большой разброс мощностей — от 2 кВт до 4,5 кВт. Тем не менее модели на 4 киловатта рекомендуют для отопления площади в 60 квадратных метров. Мало кому нужны более мощные установки. Так что для обычных помещений — площадью около 20 квадратных метров — обычно берут обогреватели на 2,3-2,7 кВт. И разогревают воздух они минут за 20-30. Зависит от температуры старта и утепления.

Что еще может оказаться полезным:

• Многосекционная горелка. Чаще всего она имеет три секции, то есть три режима работы.

• Устройство контроля содержания кислорода. Так как при горении кислород расходуется, а его недостаток отрицательно сказывается на самочувствии, контроль кислорода — полезная штука. Особенно если планируете использовать газовый инфракрасный обогреватель длительное время или ночью.

• Система контроля уровня СО2. Углекислый газ, как известно, не имеет ни цвета, ни запаха, а превышение допустимых норм чревато плохим самочувствием. В худшем случае, может закончится смертью. Так что контроль уровня углекислого газа — очень полезная штука.
• Контроль наличия пламени и отключение газа при его отсутствии. Тоже все понятно — отравится газом никому неохота.
• Датчик падения. Так как открытое пламя на горелке присутствует, опрокидывание установки может привести к пожару. Поэтому наличие такого устройства контроля тоже желательно.

Все эти «навороты» никак нельзя назвать лишними. Есть они в тех устройствах, которые чаще называют «газовый инфракрасный мобильный камин». В большинстве простых и дешевых устройств их нет. Все функции контроля остаются за пользователями.

Тип розжига

Все более-менее солидные модели инфракрасных обогревателей на газу имеют встроенный розжиг от пьезоэлемента. Чтобы оборудование было независимым от наличия электричества, питание пьезоэлемента обеспечивает батарейка.

Более простые модели необходимо зажигать при помощи спички, лучины, любого другого источника огня. Это не так безопасно и удобно, хотя стоят такие агрегаты значительно дешевле.

Наличие вентилятора и электроконвектора

Некоторые производители газовых инфракрасных обогревателей, предлагают модели оборудование со встроенными вентиляторами. Они увеличивают скорость прогрева помещения, так как воздух более активно движется. Вещь действительно полезная, помогает ускорить прогрев примерно на 20-30%.

Но не все так идеально. Первый момент: вентиляторы работают только при подключении к электричеству. Второй — стоимость оборудования с вентилятором выше. Разница составляет пару тысяч. В то же время можно на корпус нагревателя или рядом с ним, установить обычный маленький вентилятор. Цена его будет раза в три-четыре ниже, а эффект будет тот же. Смотреться такая «пара» будет не так эстетично, как со встроенным «ветродуем», но экономия может быть важнее.

Один из недорогих вариантов. Скорость прогрева можно увеличить, если поставить рядом вентилятор

Еще одна вариация — в инфракрасный обогреватель встраивают электрический конвектор (Bartolini Primavera I Turbo Plus). Электрическая часть включается, если газовой недостаточно. Второй вариант применения: днем работает газ, ночью — электричество. Это оправдано, если вы опасаетесь оставлять газовое оборудование работать ночью. Если в регионе применяется ночной тариф, по стоимости отопление может быть ненамного дороже, чем газом.

Разновидности

Существуют мобильные газовые обогреватели для дачи нескольких разновидностей.

Инфракрасный

Работает по принципу преобразования тепла, выделяющегося при горении топлива, в инфракрасное излучение.

В металлический корпус помещается горелка, клапан, регулятор горения и нагреваемая панель. Она и есть тот самый излучатель. Панель может быть изготовлена из металлической трубы, сетки, перфорированного листа, керамики и т. д. Нагреваясь до 700-900 градусов, панель излучает инфракрасные волны. Они отдают тепловую энергию не воздуху, а окружающим предметам. От них постепенно прогревается воздух. По такому принципу работает инфракрасный газовый обогреватель.

Этот вариант прямого обогрева, когда продукты горения выводятся внутрь, а не на улицу, оптимальный для кратковременного использования в хорошо проветриваемых помещениях.

Если есть возможность монтажа отопителя непрямого обогрева, лучше купить его.

Инфракрасный газовый обогреватель для дачи с баллоном.

Керамический

По способу передачи тепла газовый керамический обогреватель относится к инфракрасному типу. Основной элемент нагревателя — керамическая вставка или панель. Она служит для превращения энергии горения в тепловое излучение.

Если предусмотрена возможность подключения к переносному баллону, устройство будет работать автономно. Это удобно, особенно для владельцев загородных домов, расположенных там, где еще нет инфраструктуры, или она на зимние месяцы отключается.

Чтобы включить нагреватель без автоматического розжига необходимо пламя из спички или зажигалки поднести к верху керамической панели. Категорически запрещается разжигать пламя возле форсунки.

Керамический газовый обогреватель для дачи с баллоном.

Каталитический

Одно из самых безопасных устройств для обогрева — это каталитический газовый обогреватель. Главное отличие от других видов аналогичных устройств заключается в беспламенном сжигании топлива и выделении тепла в ходе реакции окисления. Так как работает газовый источник тепла без огня, продукты горения не выделяются в воздух помещения.

Основной элемент — это каталитическая или катализаторная пластина из стекловолокна, с добавлением платины. При попадании топлива на ее поверхность начинается окислительная реакция, в ходе которой выделяется тепловая энергия.

Потребитель обогревает дом, но не получает отрицательных побочных эффектов, возникающих при обычном горении, таких как сжигание кислорода воздуха, насыщение углекислотой. Каталитический газовый обогреватель в этом плане намного безопаснее и экологичнее. Это главные плюсы такого устройства, судя по отзывам пользователей. Есть у него и минусы, главным из которых можно считать стоимость. Каталитическая пластина вырабатывает свой ресурс спустя 2500 часов работы. Заменить ее стоит почти столько же, сколько купить новый источник обогрева.

Выработавший ресурс агрегат целесообразнее заменить на новый, а не покупать пластину к нему.

Каталитический газовый обогреватель для дачи с баллоном.

Портативный

Портативные газовые обогреватели для обогрева пригодятся в походных условиях, в необорудованных никаким видом отопления строениях. В тыльной части прибора располагается небольшой баллон с газом объемом от 200 мл до 3 литров. Расход топлива таким обогревателем 100-200 г/час, мощность не более 1,5 кВт/ч. Портативный источник тепла работает по типу инфракрасного. С помощью пьезоподжига в горелке появляется пламя, которым нагревается керамическая пластина. Излучение от нее дает необходимое тепло.

Относительно недорогой, дешевый, легкий, удобный, предназначен для обогрева небольших, до 15 м2, помещений, гаража, палатки.

Портативный газовый обогреватель для дачи с баллоном.

Принцип работы инфракрасного обогревателя

Одна из модификаций инфракрасного обогревателя на газу.

Инфракрасный газовый обогреватель для дома не греет воздух, он воздействует только на предметы. Для большей эффективности нагреватель лучше размещать повыше, чтобы диапазон инфракрасного излучения был шире. Конструкция инфракрасного нагревателя:

• металлический корпус;
• теплообменник;
• рассекатель;
• блок управления (автоматика);
• редуктор.

Габариты нагревателя могут быть разными: от мини-моделей для палаток, до более солидных аппаратов для прогрева гаражей и больших помещений.

Визуально это незаметно, но оно все же присутствует, хотя есть и альтернативные варианты. В качестве теплообменника выступает керамическая пластина. Чтобы подключить обогреватель на газу для дачи достаточно закрепить шланг от баллона на сопле аппарата.

Принцип работы:

• газ из баллона поступает в редуктор;
• редуктор снижает давление газа до рабочего и подает его в сопло обогревателя;
• на входе газ смешивается с воздухом и подаётся через рассекатель в керамическую панель;
• в керамической панели газ полностью сгорает за счет равномерного распределения топлива, при том,что продукты горения (зола, гарь) отсутствуют, растет эффективность;
• пламя нагревает керамику, а та, в свою очередь, активно выделяет инфракрасное излучение;
• лучи попадают на предметы и нагревают их;
• предметы отдают часть тепла воздуху.

Таким образом, общая температура в помещении также растет, но только очень медленно, так как нагрев воздуха осуществляется не от самого пламени, а в несколько посреднических этапов. Помимо традиционного сгорания топлива в керамическом теплообменнике, в таких обогревателях на газу для дома применяется беспламенное (каталитическое) горение. Его суть мы поясним ниже, но помимо отличий в технологическом процессе, есть также разница в температуре теплообменника.

При обычном горении с наличием пламени керамические элементы нагреваются до температуры 800-1000 градусов. Этот так называемые высокотемпературные приборы, в которых теплообменник помимо тепла излучает свет. При каталитическом горении температура керамического теплообменника не превышает 600 градусов, при этом никакого света нет. Помимо отопительной функции, инфракрасный газовый нагреватель может служить в качестве плиты для приготовления пищи.

Такие приборы можно использовать как внутри помещения (обязательно хорошо проветриваемого), так и снаружи. Есть специальные газовые уличные обогреватели для дачи. На улице инфракрасные приборы работают не хуже, чем в помещении, и тепловые потери сводятся только к остыванию нагретых предметов. Сам же агрегат имеет аналогичный КПД, независимо от обстановки.

Особенности различных типов инфракрасных обогревателей

Результат работы ИК-обогревателя похож на воздействие Солнца. Лучистое тепло греет сразу человека, минуя воздух, что повышает КПД прибора. Постепенно нагреваются стены и предметы, которые тоже начинают отражать тепло. По типу энергоносителя все инфракрасные обогреватели делятся на электрические, газовые и жидкотопливные. Для отопления бытовых помещений используют электрические и газовые ИК обогреватели. При этом газовые используют намного реже.

Электрические ИК-обогреватели

Электрические инфракрасные обогреватели можно условно разделить на световые и темновые. Световые или коротковолновые ИК обогреватели в качестве нагревательного элемента имеют стеклянные трубки с заключенными внутрь спиралями. Они способны нагреваться до температуры более 60 0 C и излучают довольно яркий свет. Эти приборы производят очень интенсивный обогрев в том направлении куда обращены их нагревательные элементы.

Темновые или длинноволновые ИК обогреватели имеют рабочую температуру мене 60 0 C и выпускаются в виде тепловыделяющих панелей и пленок. Чаще всего такие обогреватели имеют рабочую температуру от 30 0 C до 40 0 C. Это позволяет вешать такие приборы на стену или потолок. ИК обогреватели такого типа не способны перегреть тело человека, их можно включать на продолжительное время.

Принцип работы электрического инфракрасного обогревателя заключается в подаче напряжения на нагревательный элемент, где благодаря внутренней конструкции тепловая энергия преобразуется в электромагнитные волны, излучающиеся в инфракрасном диапазоне, а металлический отражатель содействует их распространению по помещению. В случае тонких пластин (настенные модели) тепло распространяется на короткие дистанции.

Человек ощущает ИК-лучи в диапазоне от 5.6 до 100 мкм, отталкиваясь от чего производят нагреватели с коротким (2-4 м), средним (3-6 м) и дальним (6-12 м) действием. В зависимости от этого отопители применяют как в обычных домах и квартирах, так и на производстве для обогрева цехов и ангаров.

Электрические ИК-обогреватели выпускают в вертикальных и горизонтальных корпусах. По типу установки они бывают напольными-низкими, напольными с высокой стойкой, настенными и потолочными. Оборудование эффективно как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.

Газовые ИК-обогреватели

Принцип работы газового инфракрасного обогревателя схож по конечному итогу с электрическим — здесь тоже выделяется лучистое тепло в инфракрасном диапазоне. Но для его создания используется керамическая пластина. Она нагревается от подачи природного газа и воздуха, объединяющихся в смесительной камере, где происходит беспламенное горение. В результате основное тепло отдается пористой керамической пластине. Нагретая керамика начинает отдавать ИК-лучи в помещение.

Этот вид оборудования более мобилен, поскольку работает от баллона. Последний устанавливается рядом или может быть отведен от аппарата благодаря длинному шлангу. Конструкция некоторых обогревателей разрешает прятать баллон внутри корпуса.

По форме и типу газовые ИК-обогреватели бывают:

• бытовые (дом, дача);
• походные (для палатки);
• на высокой стойке (для уличных кафе, смотровых площадок).

Теперь, понимая принцип работы основных типов этого оборудования, давайте рассмотрим достоинства и недостатки инфракрасных обогревателей относительно масляных или конвекционных. Это поможет сделать грамотный выбор для отопления квартиры, дома, открытой площадки или рабочего места.

Различают следующие типы ГИИ:

— «светлые»,  с  открытой  атмосферной  газовой  горелкой,  не  имеющей  организованного  отвода  продуктов  горения,  и  температурой излучающей поверхности tпов более 600 °С;
— «темные», с вентиляторным газогорелочным блоком, отводом продуктов сгорания за пределы помещения и температурой излучаю- щей поверхности tпов менее 600 °С.

Основной элемент систем лучистого отопления и обогрева — газовый инфракрасный излучатель. Это устройство, включающее в себя, как правило,  газогорелочный блок и излучающую поверхность, теплоотражающий экран, систему управления и безопасности.

Излучающая  поверхность нагревается продуктами сгорания газа и передает тепло окружающим поверхностям. Газовые инфракрасные излучатели, применяемые в системах отопления и обогрева, должны быть изготовлены в соответствии с техническими условиями, пройти государственные испытания, иметь сертификаты соответствия нормативным документам (стандартам и т. п.), действующим на территории Российской Федерации, и технический паспорт.

«Темный» излучатель — это инфракрасный излучатель, который производит тепло при сгорании газовоздушной смеси в закрытой системе. Излучающий элемент — металлическая труба.

Он  работает по тем же физическим законам, что и «светлый» излучатель,  но имеет более низкие температуры  (от 350—450 °C); излучающие трубки не накаляются до видимого красного цвета, поэтому излучатель называют «темным».

«Темный» излучатель состоит из горелки, экранной трубки, рефлектора и отвода для отработанных газов. Благодаря возникающим при сгорании дымовым газам, поверхность экранной трубки раскаляется, и тепло выделяется преимущественно в форме излучения. Вертикальное распределение  температуры  в помещении осуществляется аналогично «светлому» ГИИ. Вследствие того, что температура поверхности излучающей трубки составляет от 350 до 600 °C, эти излучатели подходят для использования в помещениях на высоте установки от 3 метров.

«Темный» излучатель может быть U-образным или линейным. U-образная экранная  трубка имеет приблизительно равномерное распределение температуры по длине излучателя, так как горячий сегмент со стороны горелки лежит напротив более холодного сегмента со стороны вентилятора. Напротив, линейные излучающие трубки характеризуются постепенным снижением температуры к концу излучающей трубки.

В зоне излучения на предметах с горючими веществами температура поверхности не должна превышать 85 °C; горючие вещества нельзя хранить на расстоянии 1,5 м вокруг и над излучающей трубкой.

«Темные» излучающие трубки не должны устанавливаться в помещениях:- жилых и офисных (и в схожих с ними);- где изготовляются, обрабатываются, перерабатываются или могут возникнуть легковоспламеняющиеся и горючие вещества;- которые соединены через проемы с другими помещениями и участками под открытым небом.

Такие  излучатели устанавливают под крышей помещения и направ- ляют  сверху тепловое излучение в зону работы человека. Излучатели подходят для частичного и полного отопления помещения, требуют минимального  места для размещения, однако затраты на установку каждого «темного» излучателя более высокие (в силу большего, чем у «светлого», размера и веса).

Темные излучатели выгодно использовать:- в больших зданиях павильонного типа с минимальным воздухообменом;- в  помещениях,  где  требуется  распределение  теплового  (инфракрасного) излучения на максимальную площадь при относительно небольшой высоте помещения;- в узких помещениях или цеховых проходах;- в больших помещениях с заметным снижением потребности в отоплении (лаборатории, склады, станции техобслуживания, мастерские).

Рекомендуемые сферы применения: производственные помещения,  склады, спортивные сооружения, ангары, торговые павильоны. В помещениях с повышенной влажностью воздуха используются излучатели из нержавеющей стали.