Газовые горелки инфракрасного излучения

  • 1 Принцип действия
  • 2 Конструкция
  • 3 История создания газового инфракрасного обогревателя
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Литература

Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ

1—2 мм). Инфракрасное излучение также называют «тепловым», поскольку оно вызывает ощущение тепла на коже при облучении.

Теплота, переданная при этом от нагретого тела к холодному, определяется по закону Стефана-Больцмана [ источник не указан 3264 дня ] .

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.

[box type=”fact”]Суть работы агрегата основана на преобразовании тепловой энергии в излучение в инфракрасном спектре.[/box]

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.

История создания газового инфракрасного обогревателя

Первый газовый инфракрасный обогреватель был изобретён и запатентован в 1933 году немецким конструктором Гюнтером Шванком.

Фото патента № 1 на газовый инфракрасный обогреватель

Газовые горелки инфракрасного излучения.

В данной статье мы предлагаем рассмотреть предназначение газовых горелок, их мощность, принцип работы, меры безопасности.

Основа газовой горелки инфракрасного излучения, керамическая плитка, при работе нагревается свыше 100 С. Как правило большинство газовых горелок не имеют систем безопасности, таких как например у газовых обогревателей: отключении при наклоне, повышении СО на 0,5%.

Несмотря на то что на многих сайтах указано, что газовые инфракрасные горелки можно использовать в бытовых помещениях, мы не рекомендуем спешить с покупкой, т.к. данные сведения зачастую не соответствуют параметрам указанным производителями. Перед тем как использовать горелку инфракрасного излучения в быту лучше ознакомится с инструкцией по эксплуатации.
Газовые горелки инфракрасного излучения предназначены для обогрева нежилых помещений, подогрева систем отопления, гаражей, двигателя автомобиля.

При использовании газовой горелки необходимо соблюдать меры безопасности:

Не касаться керамической плитки, т.к. она нагревается свыше 100 С;
Устанавливать горелку на расстоянии не менее 2-х метров от предметов;
Использовать газовые баллоны от 5 до 12 литров;
Следить за наличием газа в баллоне;
Использовать газ пропан бутан;
Использовать редуктора: Reca 714, РДСГ1-1,2, FA-142
Устанавливать газовую горелку на ровной поверхности во избежание ее падения;
Следить за тем, что бы не было трещин в шланге.

Газовые горелки инфракрасного излучения работают по принципу инфракрасного излучения

т.е. нет прямого нагрева как у тепловой пушки. Вначале нагреваются предметы, которые впоследствии отдают тепло человеку.
При использовании инфракрасной газовой горелки в помещении, где работают люди, необходима вытяжка, т.к. продукты горения скапливаются в помещении. Запрещено использовать газовые горелки в автодромах и помещениях менее 10 квм. В год в России гибнет от угарного газа более ста человек.

За счет своих небольших габаритных размеров, маленького веса инфракрасные газовые горелки я являются незаменимыми помощниками в быту.
При разогреве холодного дизельного двигателя зимой. При заправке автомобиля некачественным дизельным топливом зимой, при – 18С происходит его замерзание и единственный способ вернуть машину в рабочее состояние это газовые инфракрасные горелки. Так же данные типы горелок используются в парниках, курятниках, различных фермерских постройках.

Мощность газовых инфракрасных горелок колеблется от 1 до 4,2 кВт, площадь обогрева от 10 до 42 квм.

При расчете мощности необходимо учитывать сквозняки, теплопотери помещения, высоту потолков, время года и температуру, как в помещении, так и в не.

Керамические плитки горелки инфракрасного излучения не боятся влаги и перепада температуры, работают от + 30 до – 40 С и при соблюдении основных мер безопасности и своевременном обслуживании прослужат вам достаточно долго от 5 до 10 лет.

Инфракрасные

При использовании конвективной системы отопления существует проблема постоянной циркуляции пыли и других вредных частиц в воздухе. Использование газовых инфракрасных излучателей позволяет избежать перемещений воздуха и пыли в нем, что позволяет использовать данную систему отопления в любых зданиях с различными видами производства. Обогреватели не поднимают пыли и не шумят.

Быстрый нагрев помещения

Темные инфракрасные газолучистые темные обогреватели отличаются низким уровнем тепловой инерции, что позволяет быстро выходить на полную мощность, снижая тем самым, общее время отопления по сравнению с конвективными системами. Обогреватели более эффективно прогревают цеха, помещения складов.

Локальный обогрев

Инфракрасные нагреватели имеют возможность обогрева отдельных зон или рабочих мест, если нет необходимости отопления всего помещения, а также возможность регулирования температуры в каждой зоне.

Подводя итоги можно сделать вывод, что применение систем отопления с газовыми инфракрасными обогревателями являются низкозатратными, энергоэффективными и экологически чистыми.

Конструкция [ править ]

При проектировании газовых инфракрасных излучателей, можно выбрать два конструктивных решения:

  • Металлические листы нагреваются снаружи маленькими газовыми факелами или посредством потока горячих отработанных газов. При этом листы в соответствии с их размерами, температурой и состоянием поверхности создают диффузное инфракрасное излучение.
  • Стехиометрическую газовоздушную смесь пропускают либо через пористые или перфорированные пластины из керамического материала, либо через металлические сетки и сжигают её на поверхности последних.

В первом случае продукты сгорания не соприкасаются с материалами, нагреваемыми с помощью инфракрасного излучения в изолированном пространстве печи (например, в туннеле); при втором — горячие продукты сгорания поступают в сушильное пространство, то есть соприкасаются с нагреваемыми материалами.

В зависимости от конструктива, горелки называют «тёмные» и «светлые». При температуре насадки до 600 °C и трубным нагревательным элементом, горелка считается «тёмной», свыше 600 °С и металлической сеткой или керамическими пластинами — «светлой». Называют их так, потому что «светлые» горелки светятся в видимом диапазоне, подобно лампам накаливания. Однако, большая часть излучения (порядка 60 %) по-прежнему представляет тепловое излучение. Так же, «светлые» горелки выбрасывают отработанные газы в отапливаемое помещение, в то время как у «тёмных» возможно варьировать по желанию выбросами продуктов сгорания, либо в отапливаемое помещение, либо за его пределы. У «тёмных» горелок есть дымосос, который кроме того что выравнивает по всей длине трубного излучателя температурный поток, ещё и даёт возможность удалять продукты сгорания от излучателя, в то время как у «светлых» горелок такого дымососа нет конструктивно, и необходимо предусматривать принудительный отвод продуктов сгорания. Продукты сгорания газа в «светлых» горелках выводятся системой общеобменной вентиляции из верхней зоны помещения, реже — системами местной вентиляции.

Основные элементы «светлой» газовой горелки инфракрасного излучения: 1 — рефлектор; 2 — керамические пластины (насадки) с множеством микроскопических отверстий; 3 — редуктор; 4 — система автоматики; 5 — смеситель-инжектор; 6 — форсунка; 7 — пьезорозжиг.

Основные элементы «темной» газовой горелки инфракрасного излучения: 1 — рефлектор; 2 — трубный излучатель (нагревательные трубы); 3 — редуктор; 4 — система автоматики; 5 — смеситель-инжектор; 6 — горелка (дутьевая или инжекционная); 7 — пьезорозжиг; 8 — дымосос.

Читайте также  Как согнуть профильную трубу для навеса

Так же существует такое понятие как «супертемные» излучатели. «Супертемные» излучатели имеют излучающие трубы много большего диаметра, до 400 мм, и температура их нагрева значительно ниже, до 200 °C, они имеют большую длину, до 200 м.п. и как правило изготавливаются сложной конфигурации под определённый объект.

Принцип работы

Обогреватель состоит из инфракрасного излучателя, генерирующего ИК-волны определенного диапазона, и отражателя, смягчающего излучение и направляющего его в нужном направлении. Отличительной особенностью обогревателей ИК-излучения является способность прогревать сразу поверхность, на которую они направлены, а не воздух вокруг себя.

Такой принцип работы делает ИК-модели очень эффективными: помещение прогревается очень быстро. Эта особенность актуальна для владельцев загородных домов. В зимнее время можно быстро прогреть дом или конкретное помещение после длительного отсутствия, а также если центральное отопление некоторое время не работало.

Способы установки

Все модели можно разделить на три категории в зависимости от способа установки. Выбирать между ними следует исключительно исходя из собственных потребностей и особенностей помещения.

  1. Настенные. Если дома есть дети, такую модель нужно вешать на недосягаемую для них высоту. Желательно не находиться постоянно непосредственно под обогревателем или близко к нему, поэтому не следует производить установку около кровати, дивана или кресла.
  2. Напольные. Сравнительного недорогие и мобильные модели, которые просто перемещаются из комнаты в комнату при необходимости. Легкие и компактные, напольные ИК-обогреватели отлично подойдут для большинства квартир.
  3. Потолочные. Размещение потолочных моделей нужно планировать тщательно. В квартирах с низкими потолками не следует размещать потолочные обогреватели над бытовой техникой и мебелью, поскольку это может вызвать их перегрев. Нельзя размещать обогреватели в детских комнатах, спальнях, над рабочим местом.

Несмотря на всю безопасность современных обогревателей инфракрасного излучения, длительное нахождение под ними не рекомендуется. Регулярное воздействие прямых ИК-лучей от работающего нагревателя на голову и кожу может привести к перегреву и негативным последствиям для здоровья. Если напольные модели всегда можно переставить, монтаж остальных типов нагревателей требует тщательного анализа пространства жилья.

Виды уличных обогревателей

Все уличные обогреватели функционируют не как калориферы, а как излучатели инфракрасной энергии. Они могут питаться электричеством, работать на природном газе и сжигать керосин, но, несмотря на принципиальную разницу, различные типы этих приборов имеют аналогичные конструктивные решения:

  1. нагревательный элемент;
  2. отражатель инфракрасного спектра;
  3. источник энергии;
  4. элементы контроля и защиты;
  5. опору или крепление для фиксации.

Электрические уличные обогреватели

Эти приборы раньше газовых аналогов проникли на наш рынок. Их успели ошибочно окрестить УФО. На самом деле, они практически не дают ультрафиолетового спектра излучения в отличие от медицинских кварцевых ламп, хотя во многих из них спиральная вольфрамовая нить накаливания заключена в вакуумную колбу, выполненную из кварцевого стекла. Бромистый состав наполнителя вакуумной трубки обеспечивает нагрев вольфрамовой нити до 900 градусов. В этом состоянии она начинает испускать коротковолновое инфракрасное излучение и красивый янтарный свет, создающий уют домашнего очага на относительно большом пространстве. Например, подвесной 4 кВт отражатель способен обеспечить зону комфорта в 24 квадратных метра.

Электрические уличные обогреватели обладают своими положительными и отрицательными сторонами. К явным преимуществам электрического уличного обогревателя можно отнести:

  • эффективность обогрева больших патио-зон, рефлектор начинает вырабатывать тепло сразу после включения;
  • они могут использоваться в закрытых помещениях, что снижает нагрузку на отопление;
  • аппараты сами имеют красивый дизайн и создают приятную естественную янтарную подсветку, есть возможность регулировки яркости свечения от пульта дистанционного управления;
  • лучистый инфракрасный спектр положительно сказывается на здоровье человека;
  • обязательно имеется автоматическое отключение спирали при ее перегреве;
  • эти приборы допускают любой вид размещения от напольного до настенного и потолочного;
  • они не создают шумов при работе и весьма долговечны.

Недостатки электрических уличных обогревателей:

  • повышенное энергопотребление;
  • нагрузка на электрические коммуникации;
  • отсутствие автономности – перенести прибор дальше длины электрического провода невозможно;
  • электрические нагреватели не отключаются при падении;
  • УФО аппараты могут повреждать синтетические поверхности в зоне интенсивного обогрева.

Газовые уличные обогреватели

Газовое пламя способно давать более мягкий длинноволновый спектр инфракрасного излучения, что приятнее для глаз, но медленнее нагревает окружающие предметы. Сами горелки имеют открытую или грибовидную конструкцию. Открытые пропановые нагреватели представляют собой прозрачную стильную колбу в виде пирамиды, а закрытые сконструированы по типу газовых грибов, где роль излучателя играет стальная труба, разогреваемая пламенем до красна. Пропан может подаваться в стационарные обогреватели по магистральному скрытому газопроводу – это самый экономичный вид обогрева патио-зоны. Однако, подключение к коммуникациям лишает прибор мобильности. Для придания газовой горелке полной автономности, ее оборудуют баллоном на 30 литров. Полной заправки хватает на 10 часов работы.

Преимущества газовых уличных обогревателей:

  • экономичный расход энергоносителя;
  • бесшумная работа;
  • экологическая безопасность, что очень важно при использовании газовых грибов внутри тентовых конструкций;
  • компактность приборов стоечного типа – приоритет применения в общественных местах;
  • их можно брать в лес, на рыбалку, на дачу – прибор абсолютно автономен;
  • мягкое излучение открытых пропановых горелок не портит близлежащие предметы;
  • пожаробезопасная конструкция, защищенная от опрокидывания и самопроизвольного затухания пламени.

Недостатки газового уличного обогревателя:

  • возможность распространения открытого пламени на окружающие предметы;
  • потенциальная взрывоопасность;
  • низкая эффективность и медленный разогрев металлических рефлекторов;
  • для отопления средней по размерам зоны требуется несколько приборов;
  • они дороже своих электрических конкурентов.

Керосиновые уличные обогреватели

Горелки, работающие на дизельном топливе, весьма специфичны. Они уже более 100 лет присутствуют на рынках в виде керосиновых ламп и примусов, поэтому имеют безопасную конструкцию, отработанную до совершенства. Материалы, окружающие зону сжигания, выдерживают длительный контакт с пламенем, а утечка топлива практически не возможна, чего не скажешь о газе. Главное преимущество керосиновых обогревателей в том, что на них готовят пищу, а минусом является выделение продуктов горения и копоть.

Варианты ИК-обогревателей

Классифицировать инфракрасные обогреватели можно по источнику тепла:

  • от батареи;
  • лампы накаливания;
  • спирали;
  • газовой горелки.

Схема распределения тепла при обычном отоплении и при использовании ИК-обогревателя

Рассмотрим, как сделать своими руками следующие варианты нагревателей:

  1. Лист фольги и радиатор.
  2. Графит на клею.
  3. Для палатки из газового баллона.
  4. Спиральный ИКО.

Лист фольги и радиатор

Самый простой и доступный для каждого тюнинг. Суть его в том, что на стену за радиатором отопления прикрепляется кусок фольги. Размер листа может быть несколько больше или такой же, как у батареи. Между радиатором и фольгой должно оставаться пространство, иначе эффект не будет достигаться.

Модификация батареи – фольга на радиатор

На отражённых таким образом инфракрасных лучах (которые раньше поглощались стеной) можно сэкономить от 10 до 20 % тепла.

Крепить можно совершенно разными способами: на клей, на саморезы, гвоздики.

Только следите, чтобы фольга не была плотно прижата к радиатору.

Графит на клею

Ещё одно ноу-хау от народных умельцев. Этот обогреватель получается большой, но плоский. Его можно вешать на стену или класть на пол (подобные обогреватели тоже есть в продаже, но их стоимость в 10 раз дороже, чем самодельный вариант).

Читайте также  Беседка из горбыля

  • Два листа пластика высокого давления HPL (другое название бумажно-слоистый пластик). Размер – произвольный (можно от 1м. х 1м.).
  • Эпоксидный клей.
  • Графит толчёный.
  • Клеммы.
  • Провод с вилкой.
  • Деревянная рама.
  • Материал для клемм (см. далее).
  • Регулируемый реостат.

Пошаговая инструкция

  1. Растолчённый графит смешивается с таким же количеством клея.
  2. На один из листов (на шершавую сторону) в виде змейки наносится состав. Змейку нужно закрутить по всей площади, но для удобства лучше, чтоб концы располагались недалеко друг от друга.
  3. До того, как змейка подсохнет, в её концы вклеиваются ушки или петельки (из латуни или меди). Если не хотите, чтобы клеммы торчали по бокам будущего обогревателя, можно предварительно вырезать в пластике по их размеру углубления.
  4. После высыхания клея, змейка закрывается вторым, чистым листом пластика. Его нужно по периметру приклеить к первому куску.
  5. Для жёсткости, изделие вставляется в деревянную раму.
  6. Клеммы подключаются к реостату.
  7. Реостат включается в розетку.

Нагрев поверхности будет зависеть, от толщины и длины графитового проводника и должен регулироваться реостатом.

Инфракрасный газовый обогреватель своими руками

Туристическое изобретение. Детали для этого обогревателя, из разряда эконом-класса:

  1. Резьбовой газовый баллон (около 150 руб.) 400гр. газа, хватает примерно на 4 часа.
  2. Насадка – горелка для баллона (около 230 руб.)

Вся эта конструкция отлично подходит для подогрева пищи, но мало греет. Поэтому её нужно доусовершенствовать рассеивателем тепла. В конечном итоге должен получиться сетчатый цилиндр, сверху закрытый металлической площадкой с отверстиями, а снизу (где крепится на баллон), выпуклой сеточкой (вроде обычного ситечка).

Инфракрасный газовый обогреватель – конструкция

  • кусок оцинковки;
  • готовое чайное ситечко, или самодельное из нихромовой спирали. (Последнее прослужит гораздо дольше);
  • металлическая сетка;
  • клёпки.

Делается это так

  1. На кусок оцинковки кладётся ситечко, обводится маркером и пририсовываются с четырёх сторон «ушки» для крепления. Таких деталей – 2 шт.
  2. Площадки вырезаются ножницами по металлу, на одной из них по кругу сверлятся отверстия (примерно 3 мм). А в другой вырезается отверстие для установки горелки. Ушки обоих загибаются.
  3. Из сетки образуем стенки цилиндра (диаметр измеряем по ситечку)
  4. Закрепляем клёпками верх и низ прибора.
  5. Рассеиватель закрепляется на баллоне так, чтобы пламя горело внутри него.

Утепление самодельного газового обогревателя

Остаётся только решить проблему переохлаждения газа в баллоне (при сильном минусе он может и не загореться). Есть несколько вариантов.

Есть вариант, закрепить на баллоне хомутом медную пластину такой длины, чтобы она касалась и рассеивателя. Тогда тепло от нагревателя будет греть газ в баллоне.

Спиральный самодельный обогреватель

  1. Нужно раздобыть нить вольфрама (из старых приборов или, на худой конец, купить).
  2. Из нити делается спираль. Наматывается на стальной пруток, а затем снимается.
  3. Отражатель можно сделать из любого металла с хорошими отражающими свойствами: алюминий, медь, нержавейка, оцинковка, золото и серебро. Последние два упомянуты теоретически.
  4. Из оцинковки делается «корыто» блестящей стороной внутрь.
  5. В нём размещается спираль, намотанная на любой термостойкий материал. Подойдёт, например, небольшая асбестовая трубка или пластинка шифера. Закрепить это можно при помощи самодельных кронштейнов.
  6. В зависимости от того, вертикально или горизонтально будет располагаться прибор, делается подставка. Например, из толстой проволоки.
  7. К концам спирали подсоединяется провод с вилкой. Проводится испытательное подключение.

Если трудно рассчитать, какой длины должна быть у вас спираль, для оптимального нагрева помещения, поможет опытно-практический метод.

Так, удлиняя и укорачивая спираль, можно добиться оптимальной для вас температуры.

Подведём итоги. Конечно, нужно быть предельно осторожными, работая с электричеством! Хорошо всё изолируйте. Но результат стоит усилий.

Обогреватели, сделанные по принципу инфракрасного излучения, безопасны и экономичны. Прибор, созданный своими руками, экономичен вдвойне. И пусть его тепло вас долго радует.

О том, как выбрать двухконтурный котел отопления вы можете узнать в этой рубрике. Виды котлов и техника безопасности при их эксплуатации.