Расчёт мощности и расхода газа
Расчёт мощности и расхода газа зависит от многих параметров и факторов, связанных как с характеристиками прибора, так и с условиями окружающей среды.
Мощность
Существует специальная формула, позволяющая вычислить среднюю мощность газового конвектора. Выглядит она следующим образом: P = k*S, где:
- P –мощность;
- k – коэффициент, учитывающий тип системы и условия эксплуатации. Также называется корректирующим коэффициентом;
- S – площадь помещения.
Значение k для баллонного отопления принимается за 0,1. Если единственным источником тепла в помещении является газовый конвектор, то это значение равно 0,12. В проходных и нечасто посещаемых помещениях коэффициент равен 0,15.
Расход
При расчёте расхода газа учитываются такие параметры, как:
- размер помещения;
- режим работы;
- теплоизоляция.
Так, на 1 кВт выходной мощности при работе конвектора обычно приходится 0,11 м3 природного газа или 0,09 кг баллонного газа (в нашем случае).
Важно! Если провести анализ расчётов, то выяснится, что потребление энергии электрическими конвекторами гораздо выше потребления газовых конвекторов, потребляющих газ через специальные магистрали, что является их отличительным преимуществом. Однако выгода при использовании конвекторов, работающих на баллонном газе, незначительна в отношении потребления энергоресурсов. Такие приборы рекомендуется использовать для автономного обеспечения помещений теплом
Такие приборы рекомендуется использовать для автономного обеспечения помещений теплом
Однако выгода при использовании конвекторов, работающих на баллонном газе, незначительна в отношении потребления энергоресурсов. Такие приборы рекомендуется использовать для автономного обеспечения помещений теплом.
Достоинства и недостатки газовых обогревателей с баллоном
Каждому техническому устройству свойственны определённые достоинства и недостатки, определяющие возможность их использования в тех или иных целях, а также при определённых условиях эксплуатации.
Газовые обогреватели с баллоном не являются исключением из этого правила, им свойственны также определённые плюсы и минусы, а также рекомендованные условия использования.
Достоинствами обогревателей данного вида являются:
- Газ – это доступный вид топлива, обладающий относительно низкой стоимостью.
- Простота конструкции, что обусловлено отсутствием сложных элементов, обеспечивающая надёжность обогревателей данного типа.
- Высокий КПД обуславливает экономичность и эффективность использования.
- Мобильность.
- Экологическая безопасность.
- Длительные сроки эксплуатации.
Недостатками газовых обогревателей можно считать:
- Пожароопасность.
- Токсичность используемого топлива (газа) требует внимательности при эксплуатации.
- При прямом сжигании газа сгорает кислород, находящийся в воздухе, что приводит к ухудшению микроклимата в отапливаемом помещении. Для устранения этого недостатка требуется монтаж приточно-вытяжной вентиляции, что приводит к увеличению стоимости строительно-монтажных работ.
3 Устройство газового конвектора
Газовый конвектор обычно состоит из следующих комплектующих:
- корпус;
- теплообменник
- газовая горелка;
- комбинированный клапан;
- система отвода продуктов сгорания;
- термостат;
- система автоматики.
В зависимости от типа и функциональности конкретного устройства, некоторые составляющие могут быть выполнены по-разному или вообще отсутствовать.
Корпус газового конвектора имеет декоративные и защитные функции. Обычно он выполняется из прочного металла, окрашенного специальной термостойкой краской, которая способна выдерживать резкие перепады температур и предохраняет поверхность от коррозии. Внутри прибора во время его работы постоянно горит газ, поэтому кожух должен надежно защищать интерьер помещения от открытого огня. В нижней и верхней части корпуса предусматриваются специальные прорези для циркуляции воздуха.
3.1 Теплообменник
Задача теплообменника – быстро и эффективно нагреть воздух. Следовательно, он должен иметь максимальную площадь соприкосновения с воздушным потоком. Для этого его поверхность делают как можно более ребристой. Вместе с тем, принцип работы теплообменника предполагает постоянный разогрев от газового пламени, поэтому его производят из жаропрочной стали или из чугуна и покрывают термостойким красителем.
3.2 Газовая горелка
Основные составные элементы газового конвектора
Тепло для работы газового конвектора образуется в результате сжигания газа в горелке. Она находится внутри теплообменника и обычно состоит из двух частей: запальной и основной. К запальной горелке подводится электрод, который разжигает ее с помощью электронного или пьезокерамического разряда. Если автоматика не заблокировала подачу газа из-за неисправности каких-либо узлов системы, зажигается основная горелка.
3.3 Комбинированный клапан
Установка комбинированного газового клапана обеспечивает управление давлением газа, подаваемого в камеру сгорания конвектора, в зависимости от сигналов, вырабатываемых системой автоматики или терморегулятором. Клапан соответственно увеличивает, уменьшает или совсем прекращает подачу топлива в конвектор.
3.4 Система дымоотвода
Любые газовые теплоагрегаты делятся на две группы: с естественной и принудительной тягой. Газовый конвектор также может быть устроен по-разному:
- Приборы каминного типа забирают воздух из помещения, а продукты сгорания выводят в вертикальный дымоход, т. е. их принцип действия похож на работу обычной печи.
- Парапетные обогреватели более экологичны и безопасны. Забор воздуха и отвод дымовых газов в них производится через коаксиальную трубу, которую прокладывают через наружную стену на улицу. Тяга в этом случае поддерживается встроенным вентилятором.
Большинство выпускаемых конвекторов работает по второй схеме, которая обеспечивает более простую установку и комфортное использование.
Труба дымохода выводится горизонтально на расстояние от 50 до 120 мм (в зависимости от мощности конвектора и диаметра выходного патрубка) и закрывается решеткой, предохраняющей устройство от попадания посторонних предметов и задувания пламени.
Газовый конвектор, как и любой современный обогреватель, может поддерживать заданную температуру в помещении. Для этого служит термостат, который управляет работой газового клапана. Если нужная температура уже достигнута, подача газа устанавливается на минимальный уровень, достаточный для ее сохранения.
3.5 Система автоматики
Встроенная автоматика анализирует показания датчиков и отслеживает возникновение всех нештатных ситуаций. Падение давления в газовой магистрали, прекращение подачи воздуха в камеру сгорания, поломка вентилятора газохода, срыв пламени и другие проблемы приводят к мгновенному отключению конвектора.
Разновидности газовых обогревателей на баллонном газе
В зависимости от некоторых особенностей конструкции, а также условий применения, газовые обогреватели можно разделить на несколько типов.
Газовые конвекторы – это отличная альтернатива традиционному газовому котлу. Они хорошо справляются с функцией обогрева, и при этом намного более экономны. Единственное, что стоит учитывать, они бывают двух разных видов: с открытой камерой сгорания и с закрытой. Первый вариант более сложно эксплуатировать в условиях жилого помещения, так как он требует обустройства особой системы вентиляции. Второй же, отлично подходит для любых целей.
В жилых помещениях лучше использовать газовый конвектор с закрытой камерой сгорания.
Каталитические газовые обогреватели – принцип их действия существенно отличается от того, который используется в большинстве других устройств. Здесь отсутствует открытое пламя как таковое, а сгорание газа происходит при помощи раскаленной керамической плиты, на которую он попадает. Благодаря этому способу работы, прибор работает бесшумно, более эффективно и безопасно по сравнению с остальными.
Керамические газовые обогреватели с баллоном. Этот тип устройств схож по принципу действия с электрическими обогревателями, которые отапливают помещение за счет направленного теплового излучения. При этом они обогревают предметы, а не воздух. Такой принцип действия позволяет более эффективно использовать топливо.
Тепловые газовые пушки – устройства цилиндрической формы, работа которых построена на принципе вентилятора. Тепловой генератор, получающий питание от газового баллона, подогревает воздух и при помощи вентилятора, отдает его наружу. Чаще всего, у таких моделей есть регулятор мощности, который позволяет настроить прибор.
Газовая пушка создает сфокусированный луч тепла действующий локально.На заметку! Категорически не рекомендуется использовать газовые обогреватели для тех целей, для которых они не предназначены. К примеру, попытки отапливать палатки гаражным обогревателем могут быть небезопасными и привести к неприятным последствиям.
Расчет мощности и расхода газа
Среднюю мощность газового конвектора можно определить, умножив площадь помещения на коэффициент, учитывающий тип системы и условия ее эксплуатации. Общая формула имеет вид:
P = k * S, где:
- P – мощность конвектора, кВт;
- k – корректирующий коэффициент;
- S – площадь помещения, кв. м.
Корректирующий коэффициент
- принимают равным 0,1 для систем с баллонным питанием или помещений с хорошей теплоизоляцией.
- Значение k = 0,12 устанавливается в случае, когда конвекторное отопление является единственным источником тепла в жилом помещении и стабильно эксплуатируется в течение дня.
- Если отопительное устройство монтируется в проходном или плохо утепленном помещении, а также в загородных домах или на дачах, где жильцы бывают лишь периодически, принимают k = 0,15.
А вот расчет расхода газа представляет собой куда более трудоемкую задачу. Казалось бы, достаточно узнать пропускную способность горелки и умножить ее на время работы, но дело в том, что это не позволит учесть такие факторы, как:
- давление топлива в баллоне или магистрали;
- изначальная температура внешней и внутренней среды;
- интенсивность подачи газа в горелку;
- порог срабатывания термостата;
- время, в течение которого термостат будет удерживать горелку выключенной (время остывания помещения).
Поскольку эти факторы невозможно спрогнозировать, минимальный расход газа выбирается из сводных таблиц.
Вот некоторые значения, которые демонстрирует газовый конвектор «Ужгород»:
- мощностью 2 кВт – 0,13 куб. метра в час;
- мощностью 2,5 кВт – 0,15 куб. метра в час;
- мощностью 3 кВт – 0,2 куб. метра в час;
- мощностью 4 кВт – 0,23 куб. метра в час;
- мощностью 5 кВт – 0,29 куб. метра в час.
Изделия других производителей аналогичной мощности имеют приблизительно такой же расход. В процессе прогрева холодного помещения он увеличивается в полтора-два раза, если же конвектор используется исключительно для поддержания температуры, значения минимального расхода снижают еще на 35-50%.
Основные параметры конвекторов
Главной характеристикой такого оборудования является источник энергии для отопления. Именно он влияет на назначение устройства. Кроме него газовым конвекторам присущи и другие характеристики:
- тепловая мощность;
- способ размещения;
- механизм образования тяги;
- тип теплообменника;
- возможность ускоренного обогрева.
Тепловая мощность
какой мощности прибор купить
Для проведения точного расчета мощности газового оборудования существует несколько методик. Однако чаще всего применяется эмпирическое правило, которое используется уже десятилетиями: на 1 кВт мощности установки должно приходиться 10 квадратных метров площади помещения. Следует сказать, что эта формула является универсальной и подходит абсолютно для любых агрегатов, предназначением которых является обогрев помещения. Придерживаясь ее, можно подобрать газовый конвектор с оптимальными показателями мощности. Плюсом такой методики определения мощности является ее простота, поэтому большинство людей без проблем могут, применяя её, подобрать подходящее оборудование в свое жилище.
Виды конвекторов: настенные и напольные
Установка приборов первого типа исключает проникновение через остекление в квартиру холодного воздуха. Однако так как они устанавливаются на стену, то их мощность с учетом допустимой нагрузки на поверхность стены может быть ограничена. Обычно на стену монтируют газовый конвектор мощностью до 10 кВт.
Если площадь помещения большая, то в этом случае устанавливают газовые конвекторы напольного типа. Использование таких приборов позволяет получать сотни тысячи киловатт тепловой энергии. Единственным минусом является их большая масса, поэтому для установки необходимо устройство специального основания. Если говорить о ценах на настенные и напольные обогреватели, то их стоимость вполне сопоставима.
Тип системы отвода отработанных газов
По принципу обычной печки работает стандартный газовый конвектор: из помещения при работе он забирает воздух, а через вертикальный дымоход выводятся продукты горения. Минусы таких устройств понятны каждому:
- необходимо устройство в помещении хорошей вентиляции для постоянного притока кислорода;
- приходится строить дымоход сложной конструкции, который будет проходить через перекрытие кровли.
Однако при всех этих минусах имеются у них и определенные плюсы:
В современных моделях газовых конвекторов можно обнаружить камеру сгорания закрытого типа. Теплообменник, встроенный в конструкцию, может быть изготовлен из:
- стали;
- чугуна.
Он имеет специальный коаксиальный дымоход. Отработанные газы выводятся по его внутренней полости. Забор воздуха происходит через межтрубную область. В составе конструкции таких приборов имеется вентилятор, встроенный дымоход.
Благодаря им обеспечивается поддержание высокой тяги. Поэтому конвекторы, снабженные закрытой камерой, всегда энергозависимы. При работе они создают небольшой шум. Зато их гораздо проще установить. Кроме того, они являются экологичным оборудованием, которое безопасно при использовании.
Материал теплообменника
При эксплуатации газового конвектора теплообменник – его главная составляющая, которая чаще других элементов прибора подвергается сильному термическому воздействию. Поэтому частой причиной выхода агрегата из строя является его перегрев
Чтобы конвектор работал длительное время, необходимо при выборе обращать внимание на материал, из которого изготовлен теплообменник
Желательно, чтобы он был изготовлен из чугуна. Этот металл имеет специфическую структуру, которая обеспечивает равномерный прогрев изделия, и длительный срок службы, который может доходить до 50 лет. Однако наличие в конструкции конвектора чугунного теплообменника обеспечивает прибору тяжелый вес и более высокую стоимость. Стальные теплообменники используются в бюджетных моделях. Несколько десятилетий могут прослужить конвекторы, снабженные стальным теплообменником.
Вентилятор
Более быстрый обогрев помещения обеспечивает конвектор, снабженный встроенным вентилятором. Помимо этого на подобную деталь возлагается еще одна важная функция, благодаря чему воздух подаётся в корпус теплообменника. В результате происходит его принудительное охлаждение, что положительным образом влияет на срок службы
Особенно это важно, когда в составе системы отопления мощностью в несколько сотен киловатт работает теплообменник из стали и чугуна
Схема внутреннего устройства и материалы
Как было сказано выше, основная задача отопительной системы – прогрев воздуха – решается теплообменником. Поэтому выбор его конфигурации, размера и материала изготовления должен осуществляться особенно тщательно. В первых двух пунктах (конфигурации и размере) существует единство мнений.
Так, наиболее эффективным признается S-образное положение трубок в ребристом радиаторе, которое обеспечивает равномерный прогрев метала и быструю отдачу тела проходящему потоку. Размеры же устанавливаются пропорционально мощности устройства. С материалом изготовления сложнее.
Покупателю или сборщику системы предстоит выбрать из нескольких вариантов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Наибольшей популярностью пользуются:
- Сталь – дешево стоит, быстро прогревается, но и быстро остывает. Подвержена коррозии, а потому относительно недолговечна, в процессе эксплуатации постепенно теряет эффективность.
- Чугун – еще одно бюджетное решение, но более перспективное, чем сталь. Чугун хрупок, поэтому монтировать изделия из него следует аккуратно, а большой удельный вес материала предъявляет дополнительные требования к надежности крепления системы на стене. Среди преимуществ чугуна высокая теплоемкость, то есть способность длительное врем отдавать накопленное тепло даже после отключения горелки.
- Алюминиевые сплавы – благодаря малой массе, высокой прочности и химической стабильности, способны длительное время надежно функционировать. По теплоемкости практически не уступают чугуну, однако стоят на порядок дороже.
- Медь – обеспечивает максимальную теплоемкость, практически не подвержена коррозии, отлично выдерживает перепады температуры и давления, удобна в формовке и монтаже. Однако за такую универсальность придется хорошо заплатить – медные теплообменники самые дорогие из предложенных на современном рынке.
Проанализировав преимущества и недостатки каждого из материалов, можно прийти к выводу, что в газовых конвекторах промышленного производства предпочтительны теплообменники из чугуна и алюминиевых сплавов, так как они обеспечивают оптимальное соотношение цены и качества.
В самодельных устройствах лучше отдать предпочтение алюминиевым сплавам или меди как более надежным и не столь требовательным к навыкам сборщика.
Еще одна дилемма, которую предстоит решить – комплектация системы камерой сгорания открытого или закрытого типа.
- Открытая камера забирает холодный воздух непосредственно из помещения, прогревая его и удаляя продукты горения во внешнюю среду. Тем не менее, при ошибке монтажа, недостаточно эффективной вытяжке или в плохо вентилируемом помещении может наблюдаться нехватка кислорода и повышение концентрации угарного газа. Устанавливать конвектор с открытой камерой горения рекомендуют исключительно в нежилом помещении.
- Закрытая камера нагнетает внутрь атмосферный воздух через коаксиальный трубопровод. В противоположном направлении по нему движутся продукты горения, которые через стенку трубопровода предварительно подогревают чистый воздух. Такая система надежнее и безопаснее, она компактна и удобна в монтаже. Однако закрытая камера не лишена определенных недостатков – для ее работы требуется электроэнергия, что не всегда удобно в загородных условиях, кроме того, цена конвектора с горелкой закрытого типа всегда выше.
И последняя особенность, которая уже упоминалась выше – наличие тепловентилятора. Тут все просто – чем мощнее вентилятор, тем быстрее прогретый воздух достигнет удаленных помещений и стен, обеспечивая более равномерное распределение тепла. А с ростом мощности вентилятора растет уровень шума и потребление электроэнергии. В мощных устройствах вентилятор также предотвращает перегрев теплообменника, тем самым продлевая срок его службы.
Как сделать газовый обогреватель для гаража своими руками
Цена газового обогревателя для гаража не всегда оказывается приемлемой, и в некоторых случаях приходится рассчитывать только на собственные силы. Самостоятельное конструирование обогревателей давно опробовано, а для умельцев составлены простые и понятные инструкции.
Самодельный потолочный газовый обогреватель в гараже
Вот несколько простых правил, которые необходимо учитывать еще до того, как вы приступите к работе:
Главное требование как к заводским, так и к самодельным газовым приборам – безопасность
Уделите этому как можно больше внимания.
Элементы, которые отвечают за подачу и перекрытие газа, лучше приобретать готовые (заводские), так именно они определяют безопасность использования всей конструкции.
Чем проще будет механизм работы прибора, тем лучше.
Уделите внимание экономичности, иначе использование такого прибора может дорого вам обойтись.
Используйте недорогие, но качественные составные элементы, которые послужат надежной основой.. Для того чтобы своими руками сделать качественный обогреватель, вам понадобятся следующие детали: лист металла, ножницы, заклёпки и клёпочник для их установки, мелкая металлическая сетка, сито и баллон с газом
Кроме того, не обойтись и без специальной горелки, оснащенной клапаном
Для того чтобы своими руками сделать качественный обогреватель, вам понадобятся следующие детали: лист металла, ножницы, заклёпки и клёпочник для их установки, мелкая металлическая сетка, сито и баллон с газом. Кроме того, не обойтись и без специальной горелки, оснащенной клапаном.
В первую очередь необходимо прикрепить к горелке обогреватель. Для этого сито, приложенное к металлическому листу, обводят маркером. После этого параллельно и перпендикулярно друг к другу нужно дорисовать прямоугольные ушки. При этом одно из них должно быть в 2 раза длиннее остальных. Затем с помощью ножниц для металла необходимо вырезать получившийся рисунок.
Баллон Kovea с газовой изопропановой смесью
После этого элементы нужно скрепить между собой: горелка прикрепляется с помощью болтов к металлическому кругу, который был вырезан. Ушки заворачиваются в противоположные стороны, и к ним крепится ситечко, которое будет выполнять функцию рассеивателя. Это уже готовый элемент самодельного обогревателя.
Далее можно переходить к креплению металлической сетки. Для этой цели необходимо еще раз нарисовать на металлическом листе круг с ушками и затем его вырезать. Далее необходимо закрепить сетку, которая крепится к ушкам каждого из кругов, образуя сетчатый цилиндр.
Когда все элементы будут готовы, можно соединять их между собой и подключать готовое изделие к источнику питания.
Шаги сборки уличного инфракрасного обогревателя Ballu BOGH-13
Если самостоятельное изготовление прибора вам не под силу, то главное, на что вы должны ориентироваться в выборе газового инфракрасного обогревателя от баллона – отзывы покупателей, а также указанные производителем технические характеристики. Обязательно учитывайте то, где именно вы планируете его использовать, а также с какой целью. Если вы уделите выбору подходящей модели достаточно времени, то приобретенное устройство наверняка оправдает все ваши ожидания.
Классификация
На данный момент выпускается несколько видов газового отопительного оборудования, у каждого есть свои особенности. Устройства принято классифицировать по нескольким категориям.
По расположению
Выделяют настенные и напольные модели. Первые характеризуются удобством исполнения, компактными размерами, малым весом. Кроме того, стандартное место их установки — под окном, благодаря чему создается дополнительная тепловая завеса. Но, необходимо понимать, что на стену допускаются ограниченные нагрузки, поэтому для таких изделий действуют ограничения по мощности.
Напольные модели газового оборудования подходят для отопления больших площадей. Агрегаты этого вида с легкостью вырабатывают сотни и даже тысячи киловатт тепловой энергии. Однако им требуется серьезно обустроенное основание.
По источнику подачи топлива
Немало пользователей полагают, что в качестве топлива может применяться только природный газ. Это не совсем так. Естественно, изначально предполагается, что конвектор будет подключаться к магистральному трубопроводу, но специальный переходной комплект позволяет его легко перевести на баллонный газ.
Конвектор, функционирующий на пропане, имеет следующие особенности.
- Стоимость сжиженного газа в расчете на 1 кВт энергии будет аналогична электричеству. По этой причине такой вариант не особо подходит, если главная цель установки системы — экономия.
- Газовый обогреватель станет отличным решением вопроса обогрева, если в проживаемой местности имеются проблемы с подачей электроэнергии или ее вовсе нет.
- К системам, работающим на баллонном газе, предъявляются жесткие требования. Конечно, устанавливать их можно и самостоятельно, но при отсутствии навыков лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.
В зависимости от местности и наличия необходимых магистралей выбирается тот или иной вид.
По типу камеры сгорания
У обычного конвектора принцип работы схож с печкой: из помещения забирается воздух и выводится через вертикальный дымоход. Такое устройство характеризуется очевидным недостатком: обеспечить постоянный приток воздуха способна только хорошая вентиляция, да и придется потрудиться над обустройством дымохода, проходящего через перекрытия и кровлю.
Современные же модели имеют камеру сгорания закрытого образца. В этом случае с теплообменником соединяется специальный коаксиальный (труба в трубе) дымоход. Для отведения отработанных газов используется внутренняя полость, а забор воздуха осуществляется по межтрубной части.
Для поддержания тяги в таких устройствах имеется встроенный в дымоход вентилятор. Оборудование считается энергозависимым, поэтому в ходе работы может быть слышен шум. В то же время модели с закрытой камерой более безопасны, экологичны и легче устанавливаются.
По материалу теплообменника
В ходе работы теплообменник подвергается большим температурным воздействиям, а его выход из строя может повлечь за собой более серьезные проблемы. Рекомендуется выбирать устройства с чугунным теплообменником. Данный материал обладает специфической структурой, обеспечивающей равномерный нагрев и срок эксплуатации порядка 50 лет. Однако такой вариант будет дорогостоящим, и весить агрегат будет больше.
Более дешевые модели оборудуются стальным теплообменником. Период службы камеры сгорания из качественного металла обычно находится в пределах 10 лет.
По способу запуска
Механизм розжига горелки бывает двух видов: электронный и пьезоэлектрический. В первом случае искровые разряды генерирует электронная плата. Достоинство этой схемы в простоте и надежности, но ей требуется элемент питания, который должен быть заземлен.
Пьезоэлектрический способ характеризуется энергонезависимостью, но для его использования необходимо обладать определенными навыками. Данный вариант розжига предпочтителен в тех случаях, если хочется, чтобы система отопления не зависела от электроэнергии.
По наличию дополнительных функций
Некоторые модели газового оборудования обладают дополнительными возможностями. Одна из них — встроенный вентилятор, благодаря которому прогрев получается более быстрым и равномерным. Помимо этого, его задача — подача воздуха к корпусу теплообменника, что необходимо для охлаждения системы. Это позволяет облегчить эксплуатацию устройства и продлить его срок службы. В особенности встроенный вентилятор предпочтителен, когда теплообменник встроен в систему на несколько сот киловатт.
Также конвекторы могут иметь таймер, который позволяет настраивать время включения и отключения нагрева. Например, настройка проводится таким образом, чтобы прибор начал обогрев помещения за час до прихода домой хозяев.