Для создания нормального температурного режима в быту и на производстве используются различные типы отопительных приборов. В зависимости от места установки они бывают как временного, так и стационарного размещения, а по принципу действия разделяются на конвекционные и инфракрасные. Конвекционные модели являются классическими и применяются человечеством с незапамятных времен, но сегодня их применение далеко не всегда целесообразно. Поэтому все чаще для обогрева помещений используется инфракрасный газовый обогреватель, имеющий значительные преимущества.
Назначение
Основным назначением инфракрасного обогревателя является воздействие вырабатываемых им лучей на любые поглощающие поверхности. К таким поверхностям следует отнести любые окружающие вас предметы, которые поглощают световую энергию, то есть не прозрачные и самого человека. Благодаря такому свойству нагрев окружающего воздушного пространства является побочным эффектом работы инфракрасного обогревателя, когда тепловая энергия от нагретых предметов передается воздуху. Это и определяет основное преимущество перед классическими системами – прямое воздействие на определенную зону и отсутствие таких больших потерь.
Рис. 1: принципиальная разница в обогреве
На практике инфракрасный газовый обогреватель предназначен для нагревания какого-либо пространства в тех местах, где отсутствует возможность подключения к сети электрических конвекторов или подводить электроснабжение нецелесообразно.
В качестве конкретных примеров ИК обогреватель может использоваться для:
- Отопления беседок и столов на природе, в парковых зонах и, местах отдыха и т.д.;
- Обогрева палаток в холодное время года от газового баллона;
- Обогрева гаражей для обеспечения комфортных условий работы;
- Отопления жилых помещений на дачных участках;
- Обеспечения температурного режима в рабочей зоне промышленных помещений;
- Отопления теплиц, курятников и питомников для домашнего скота;
- Нагревания какой-либо области под открытым небом (на стройках, карьерных выработках, объектах геологоразведки, террасах и т.д.).
Также посредством данного типа газовых нагревателей может производиться сушка и подогрев различных поверхностей. Важным плюсом инфракрасного газового обогревателя является использования особого элемента для горения топлива и выработки инфракрасного излучения. Такая особенность делает его работу идентичной с электрическими приборами, с тем отличием, что он может функционировать независимо от наличия централизованного источника топлива.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно инфракрасный газовый обогреватель включает в себя металлический корпус, в котором собирается газораспределительное оборудование, устройства защитной автоматики и тепловой излучатель. Принцип его работы схож с газовой горелкой, но в отличии от обычных конфорок, классическое горение газа здесь отсутствует.
Рис. 2: принцип действия ИК газового обогревателя
Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия инфракрасного газового обогревателя. При подаче газа он поступает в диффузор, где его подхватывает поток воздуха и направляет в смесительную камеру, где формируется горючая смесь. После этого газовая смесь поступает в перфорированную пористую структуру керамической пластины. После подачи искры от пьезоэлемента смесь в отверстиях воспламеняется и передает тепловую энергию керамическому элементу.
Далее разогреваемая керамическая пластина нагревается до температуры в 900ºС и начинает излучать волны в инфракрасном диапазоне. Сам по себе керамический излучатель не передает тепло в окружающее пространство, как конвектор, но направляет поток инфракрасного излучения в зону обогрева. Такая зона получается строго ограниченной по своим геометрическим параметрам, а газовый обогреватель имеет направленное действие. Все предметы и люди, попадающие в зону действия инфракрасного излучения, будут нагреваться от потока.
Классификация
Следует отметить, что далеко не все газовые обогреватели работают по вышеприведенному принципу. В зависимости от способа получения тепловой энергии из голубого топлива газовые обогреватели подразделяются на три основные класса:
- Газовые конвекторы – имеют конструкцию горелки и работают по принципу газовой пушки. При сгорании топлива возникает тепловая энергия, которая при помощи вентилятора направляется потоком в нужную область. Недостатком является наличие открытого пламени и относительно большие потери.
- Каталитические обогреватели – их отличительная особенность – наличие каталитической панели, преобразующей топливо в тепловую энергию посредством его окисления. В таких устройствах процесс горения отсутствует, поэтому они являются наиболее безопасными и экологичным источниками тепла. Но их главным недостатком является относительно высокая себестоимость самой панели. Поэтому обогреватели, работающие по принципу каталитического горения, приобретаются относительно редко.
- Инфракрасные обогреватели выделяют направленное ИК излучение из керамической горелки. В отличии от предыдущего типа, они все-таки требуют сгорания газа, но способны вырабатывать большую тепловую мощность и характеризуются значительно большей площадью обогрева.
Рис. 3: устройство инфракрасного газового обогревателя
Сравнивая вышеперечисленные виды газовых обогревателей, можно отметить, что каталитический и инфракрасный обладают весомыми преимуществами в сравнении с классическим нагревательным прибором. Из этих двух каталитические являются предпочтительными для помещений с квадратурой до 20м 2 . Свыше 20м 2 бесспорным преимуществом обладают инфракрасные, поэтому их можно применять не только как систему отопления помещений, но и в качестве уличных обогревателей.
Классификация инфракрасных газовых обогревателей может разделяться по нескольким критериям. Так все устройства условно можно подразделить на две основные группы: автономные и работающие от магистральных газопроводов. Для первых из них требуется установка баллона с газом, который осуществляет подпитку обогревателя, их можно брать с собой на природу для обогрева палаток. Вторые должны запитываться от центрального газопровода и не могут перемещаться с места на место, на новые объекты без подведения системы газоснабжения к этой точке.
По типу размещения инфракрасные газовые обогреватели подразделяются на:
- Напольные – которые устанавливаются на горизонтальные поверхности при помощи специальной подставки или посредством конструкционных элементов;
Рис. 4: напольный ИК газовый обогреватель - Потолочные – подвешиваемые к потолку непосредственно над той зоной, которую необходимо обогреть, такие модели позволяют экономить место в помещения с небольшой квадратурой, так как сами не занимают полезного пространства; Рис. 5: потолочный ИК газовый обогреватель
- Настенные – идентичны предыдущим газовым обогревателям с тем отличием, что инфракрасное излучение от них может направляться в нужное место, как возле устройства, так и на другом конце комнаты, а не только под газовым обогревателем.
Рис. 4: напольный ИК газовый обогреватель
Рис. 5: потолочный ИК газовый обогревательДостоинства и недостатки
Большая популярность таких устройств обуславливается их весомыми преимуществами, в сравнении с обогревателями другого принципа действия.
К преимуществам инфракрасных газовых обогревателей следует отнести:
- Куда более высокий кпд – порядка 80%, в сравнении с теми же конвекторами;
- Обеспечивает экономию топлива из тех же стандартных баллонов или магистральной системы;
- Формирует тепловой поток под нужным углом, но на расстоянии не более 60м;
- Имеет компактные габариты и эргономичный дизайн;
- Не требует особых навыков и знаний для установки, по простоте в эксплуатации сравним с обычными бытовыми приборами;
- Высокая степень безопасности, так как устройство оснащается системой защиты от падения или опрокидывания, замера уровня угарного газа, системой газового контроля;
- Автономность — инфракрасные обогреватели запитывающиеся от газовых баллонов не боятся перебоев в поставке энергоресурсов, а работающие от магистрального газопровода не боятся отключений электроэнергии.
Но, наряду с вышеперечисленными преимуществами такое устройство характеризуется и некоторыми минусами.
К недостаткам инфракрасных газовых обогревателей относят:
- Наличие открытого очага пламени и высокой температуры, что ограничивает возможность их применения в пожаро- и взрывоопасных помещениях, вблизи легковоспламеняемых предметов;
- В процессе горения расходуется кислород и выделяется угарный газ с химическими веществами, образовавшимися от сгорания топлива, ухудшает качество воздуха в помещении;
- Требует очистки и проведения профилактических работ для инфракрасного излучателя после переработки определенного количества горючего;
- Относительно высокая стоимость такого газового обогревателя.
Следует отметить, что именно инфракрасный обогреватель на газу является самым оптимальным устройством для отопления помещений с большой площадью и высокими потолками.
Критерии выбора
При выборе конкретной модели для отопления следует обращать особое внимание на параметры инфракрасного газового обогревателя. Первым из них является тип получаемого топлива – баллонный газ или магистральный. Для первого варианта нет особых условий подключения, для второго же необходимо обеспечить подвод всех коммуникаций.
Второй параметр – мощность устройства. Рассмотрите этот критерий более подробно, расчет производится исходя из соотношения 1 кВт мощности на каждый 10 – 15 м 2 площади, в зависимости от удаления инфракрасного обогревателя от конкретной поверхности. Так, исходя из предложенного соотношения, модели на 4кВт можно использовать для помещений площадью в 40 – 50 м 2 . На открытом воздухе инфракрасный газовый калорифер подбирается в соответствии с местными особенностями и задачами, но соотношение мощности и площади остается тем же.
Наряду с тепловой мощностью учитывайте и расход газа, так как их соотношение может отличаться для разных моделей инфракрасных обогревателей. Выбирайте наиболее оптимальный расход для вашей ситуации. Следует отметить, что данный параметр зависит не только от внутреннего устройства, но и от типа используемого газа.
В вопросах долговечности наиболее актуальным узлом считается керамический элемент, так как от его характеристик зависит долговечность и качество работы всего обогревателя.
Инфракрасная газовая горелка – отличный выбор для отопления гаража, теплицы или какого-либо промышленного помещения. Данные устройства являются одними из самых экономически выгодных.
Изначально планировалось, что они будут использоваться в загородных домах, где доступ к другим источникам отопления ограничен. Тем не менее благодаря высокой эффективности их стали применять даже там, где есть печное или другое отопление.
ИК горелка – что это?
Инфракрасную керамическую газовую горелку широко применяют благодаря ее высокой эффективности и теплоотдачи. Они работают на природном газе, поступающем из централизованной сети или баллона.
Подобные установки характеризуются малым весом, а значит высокой мобильностью. В своей конструкции они могут иметь два разных вида излучателя: металлический или керамический.
Такие горелки прекрасно подходят для отопления бытовых помещений, их можно использовать на открытом воздухе и в других местах, с хорошей вентиляцией.
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.
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.
Принцип работы устройства
Аппарат работает в инфракрасном диапазоне длин волн. Для такого типа излучения воздух прозрачен, поэтому излучение его не нагревает. Греются только окружающие предметы, поглощающие инфракрасные лучи, в результате они становятся источником тепла.
В связи с особенностями работы прибора, он оказывается весьма эффективным в больших просторных помещениях по сравнению с другими обогревателями, например, электрокотлом.
Такие устройства позволяют с легкостью обогреть комнаты с высокими потолками, так как энергия не тратится на нагрев воздуха.
Источником инфракрасных лучей в аппарате является керамическая перфорированная панель. Она нагревается до необходимой температуры, при которой начинает излучать электромагнитные волны.
Плавная регулировка инфракрасной горелки позволяет настроить ее для каждой конкретной задачи. Благодаря высокой эффективности, подобные аппараты прекрасно подходят для установки на открытых площадках кафе, на верандах, в беседках и в больших цехах.
Кроме всего прочего в обогревателе предусмотрена защита от утечки газа. В этих целях устанавливается специальный клапан. Данный элемент располагает чувствительной термопарой. Если ветер или какое-либо другое внешнее воздействие затушит пламя, подача газа прекратится.
Информация относительно принципа работы устройства дана исключительно для ознакомления и понимания основ функционирования горелки. Изготавливать самодельный котел отопления с инфракрасной горелкой крайне не рекомендуется.
Дело в том, что даже в самых простых агрегатах, не отличающихся высокой стоимостью, стоит множество датчиков, контролирующих процесс работы котла.
Обязательно устанавливается датчик обратной тяги, предотвращающий задувание пламени, датчик перегрева, утечки газа, термодатчик, регулирующий температуру теплоносителя, а также термостат.
Чтобы все перечисленные элементы эффективно работали в тандеме, необходимо правильно написать управляющую программу для микроконтроллера. Даже человеку, разбирающемуся в программировании, понадобится несколько недель плотной работы над ПО.
Стоит отметить, выше перечислены лишь задачи, которые необходимо решить для организации управления котлом. Расчет тепловой части может оказаться и вовсе непосильным трудом. В этом деле существует множество тонкостей, учет которых является необходимым.
Кроме всего прочего, стоит иметь в виду, ни одна газовая служба не позволит подключить несертифицированное газовое оборудование. И это правильно, ведь цена ошибки в данном вопросе слишком высока.
Более того, даже в заводские аппараты лучше не «влезать внутрь» без соответствующей подготовки.
Виды и марки горелок
Существует несколько категорий излучателей в зависимости от назначения и способа установки. В зависимости от конструкции бывают настенные излучатели, потолочные газо-керамические, напольные модели, настольные варианты.
В зависимости от назначения бывают туристические обогреватели для палатки. Данные устройства отличаются малыми габаритами и работают на баллонном газе. Комплектуются одноразовыми баллонами.
Промышленные обогреватели являются самыми эффективными и позволяют отапливать помещения площадью 80-90 квадратных метров. Устанавливаются на потолке, а расстояние до обогреваемой поверхности может составлять до 8 метров.
Кроме того, существуют инфракрасные газовые котлы, позволяющие полностью отапливать жилое помещение. Они достаточно эффективны и безопасны в использовании. Котлы с керамической горелкой более эффективны в сравнении с электрическими вариантами.
Выбирая подобный агрегат, следует обращать внимание на такие параметры, как: расход газа, основное предназначение, эффективность излучателей, безопасность использования, производительность.
Среди моделей пользующихся наибольшей популярностью можно выделить:
- российский бренд Ballu;
- китайский производитель Kovea;
- аппараты польской сборки Timberk.
Наиболее дешевым вариантом, конечно же, являются китайские продукты. Их стоимость ниже других аналогов более, чем на 30%. На этом все преимущества аппаратов данного производителя заканчиваются.
Стоит отметить, что китайские модели отличаются невысокой надежностью и не подлежат ремонту после поломки. В связи с этим не стоит соблазняться низкой стоимостью. Лучше отдать предпочтение более надежным производителям.
Инфракрасные газовые горелки являются оптимальным вариантом для отопления больших помещений. За счет того, что они не нагревают воздух, их эффективность оказывается существенно выше, чем у электрических аналогов.
Такие аппараты широко используются не только в отоплении жилых помещений, но и для обогрева веранды, беседки, открытых площадок в кафе и ресторанах. Благодаря простоте использования и высокому КПД данные аппараты быстро завоевали популярность на рынке отопительных приборов.
В настоящее время газовая горелка, безусловно, один из самых распространеных типов обогревателей. Они нашли широкое применени в разных областях. В основном газовые горелки используют для обогрева небольших помещений, складов, гаражей, строительных объектов. Также большой популярностью такие обогреватели пользуются у туристов и рыбаков для обогрева палаток и приготовления пищи, особенно в местах где нет возможности разжечь огонь. Их плюсы очевидны — легкость, компактность, простота в обращении, хорошая теплоотдача, не коптят, отсутствие запаха газа.
Инракрасное излучение позволяет создать теплую уютную атмосферу и ощущение комфорта.
Газовые горелки бывают разных типов и мощности. По мощности горелки можно разделить на маломощные до 2000 Вт и мощные – больше 2000 Вт.
Работает на сжиженном или природном газе.
Конструктивные отличия заключаются в способе крепления к баллону: на самом баллоне или соеденные специальным шлангом.
Для подсоединения последних потребуется шланг, редуктор и хомуты.
Нагревательный элемент горелки имеет большую температуру нагрева и должен распологаться излучающей поверхностью строго вверх.
Существуют модели горелок оборудованные системой газ-контроль, который отключит обогрватель если фитиль погаснет.
При выборе необходимо учитывать площадь обогреваемого помещения, его тепло — и ветроизоляцию.