У нинішнее час розробки та освоєння сучасних технологій висувається на перший план забезпечення надійності, безпеки, економічності і нанесення якомога меншої шкоди екології.
У зв'язку зі збільшенням споживання енергоресурсів ціни на них стрімко ростуть. На території Європи їх практично не залишилося. Така ж доля дуже скоро ожидает і Україну.
У країнах Європи вже Дасни почали проводиться розробки в області нового енергозберігаючого обладнання для обігріву житлових і виробничих приміщень. Досягненням у цій галузі є газовий конвектор. Слово «конвектор» походить від латинського слова convectio, яке можна витлумачити як «освіта вихідного потокавоздуха поблизу нагрітої поверхні».
З кожним роком все більше і більше людей віддає перевагу цьому виду опалювального обладнання. Через свою надійності, невеликій вартості, простоти монтажу конвектор вже зайняв своє почесне місце в сімействі опалювальних приладів.
Історія впровадження газового конвектора
Конвектори призначені для опалення невеликих приміщень, як наприклад заміських будинків, котеджів, багатоквартирних будівель, готелів, пансіонатів і т.д. Також можуть використовуватися як додаткове опалення других поверхів, мансард, терас, прибудов, адміністративних приміщень і офісів, установка в цих приміщеннях конвекторів, приваблива завдяки технічним особливостям конвекторів: малоінерційний (швидкий прогрів приміщення), простий недорогий монтаж, що не
Класифікація газових конвекторів
За матеріалом теплообмінника газові конвектори можуть бути:
- зі сталевим теплообмінником;
- з чавунним теплообмінником;
- з алюмінієвим теплообмінником
Який же матеріал теплообмінника краще? Алюміній має відмінну теплопровідність, але слабку жаростійкість і високу вартість. Чавун стійкий до корозії і дії високих температур, але при виникненні великих перепадів температур, може привести до появи тріщин на теплообміннику. Як матеріал має значну вагу. Сталь є оптимальним вибором матеріалу. Сталеві теплообмінники дешеві у виробництві, мають хорошу жаростійкість і невелику вагу.
За налічіювитяжного вентилятора конвектори можуть бути
- з природним забором і викидом;
- з примусовим парканом і викидом
Мал. 1. Варіанти димовидалення газового конвектора
Мал. 2. Газовий конвектор з тепловентилятором і без
повітря, що сприяє більш повному згорянню палива.
Примусовий забір повітря і викид продуктів згорання здійснюється за допомогою відцентрового вентилятора. При цьому із зовнішнього боку, на стіні будівлі, газохід закривається декоративною вітрозахисної гратами.
За циркуляції повітря в приміщенні конвектори можуть бути:
- з тепловентилятором;
- без тепловентілятора
Встановлений Тепловент-газу і скорочує час прогріву приміщення, але з іншого боку - його застосування підвищує рівень шуму газового конвектора, а також сприяє більш активному переносу пилу і вимагає витрат електроенергії.
Мал. 3. Газовий конвектор з виносним термобалоном термостата
За допомогою термостата конвектор при нагріванні до заданої температури відключається. За конструктивним виконанням термостати бувають як вбудовані (чутливий елемент знаходиться всередині корпусу конвектора), так і виносні (рис. 3). Останні дозволяють більш точно зробити оцінку температури повітря в приміщенні, і як наслідок, більш точно підтримувати 1 задану температуру. У деяких моделях шкала регулятора розмічається в градусах, що дозволяє зробити установку необхідної температури в приміщенні більш простий і точною.
У більш дорогих і складних моделях зустрічаються виносні пульти управління, які дозволяють не тільки включати і вимикати конвектор, але і припускають наявність тижневого програмування (тобто можна задавати як тимчасові, так і температурні інтервали).
В цілому, можна сказати, що наявність термостата для газового конвектора дуже бажано, так як дозволяє значно скоротити витрату газу і сприяє більш стабільною і довготривалою роботі конвектора.
Мал. 4. Конструкція газового конвектора
По розташуванню, конвектори бувають:
Залежно від способу кріплення конвектори можуть встановлюватися на стіну або
під стелю (в основному такий підхід застосовується в торговельних і виробничих приміщеннях).
Всі газові конвектори комплектуються, системою, яка автоматично припиняє подачу газу у разі відсутності полум'я. Ця система складається з блоку контролю полум'я, який дозволяє або перериває подачу газу. У недорогих моделях цю функцію виконує вузол на основі термопари. У більш дорогих моделях встановлений електронний іонізаційний контроль полум'я.
У моделях з примусовою тягою, наприклад в деяких конвекторах, контролюється ще й вихід продуктів згоряння за допомогою прессостата диму.
Основні вузли газового конвектора і принцип його роботи
Найбільшого поширення на українському теплотехнічному ринку отримали газові конвектори найпростішої конструкції без димососа ітангенціального вентилятора (рис. 4). Сталося це внаслідок їх низької ціни і енергонезалежності (мається на увазі можливість роботи даного обладнання без використання електроенергії). Саме про такий тип конвекторів ми далі і поговоримо.
Газовий конвектор складається з декоративного знімного кожуха, теплообмінника (рис. 5), газового клапана, основного пальника, пілотного пальника (рис. 6) і коаксіального горизонтального димоходу з терміналом.
Отже, розглянемо основні вузли газового конвектора.
Камера згоряння виконана з штампованої сталі, яка має хорошу жаростійкість, а за рахунок малої товщини стінки - і високу ступінь теплопередачі. Як правило, при використанні сталевої камери згоряння основний пальник виконується з нею одним вузлом, що зменшує загальну кількість деталей і сприяє більш високій технологічності процесу складання конвектора.
Мал. 5. Камера згоряння
Є вузлом, який складається з термопари, електродарозжіга і форсунки запального пальника. При натисканні кнопки розпалювання електрод подає іскру і відбувається розпал запальника, при підвищенні температури (для цього потрібно приблизно 20 сек) термопара виробляє постійний електричний струм, який утримує соленоїд газового клапана у відкритому стані.
Матеріал, з якого виготовлена пальник - латунь. Основні проблеми з цим вузлом, які виникають при експлуатації конвектора, пов'язані з тим, що факел запальника не потрапляє на термопару і вона не може виробляти електрику, або іскра електрода підпалу слабка або «б'є» в недозволений місце.
Мал. 6. Пілотний пальник
Для прикладу давайте розглянемо пристрій і роботу газового клапана Sit 630, так як він досить популярний серед виробників газових конвекторов.Многофункціональний регулятор подачі газу з модуляційним термостатом і функцією повного модуляционного виключення основного пальника - 630 Sit є енергонезалежною пристроєм і випускається в різних виконаннях і призначений для використання в конвекторах, водонагрівачі, котлах, грилях і другом газоспоживаючого обладнання, що вимагає точного регулювання температури.
Розпал запального пальника
Переконайтеся, що ручка управління знаходиться в положенні «вимкнено», поверніть ручку управління в положення підпалу.
Натисніть ручку управління і підпаліть запальний пальник, утримуючи ручку управління протягом декількох секунд (рис. 7).
Відпустіть ручку управління і переконайтеся, що запальник горить (рис. 8). Якщо запальник згасла, повторіть процедуру запалювання.
Мал. 11. Регулювання газового клапана
Мал. 9. Робоче положення газового клапана
Мал. 10. виключення конвектора
вибір температури
Поверніть ручку управління в положення, відповідне обраної температурі
(Рис. 9).
Чергова позиція.
При повороті ручки управління з положення, відповідного вибраній температурі, в положення "1" головна пальник гасне, а запальник залишається запаленою.
вимкнення конвектора
Поверніть ручку управління в положення "Виключено" (рис. 10).
Налаштування максимального і мінімального споживання газу
Ці настройки виконуються з холодним термобаллон.
Налаштування максимальної витрати газу (виконання без регулятора тиску) - (Див. Мал. 11).
Поверніть ручку управління 4 в положення 7. Повністю загорніть гвинт налаштування (2). а потім поступово вивертайте його до досягнення необхідної витрати газу.
Регулювання мінімального споживання газу
Повільно поверніть ручку управління за годинниковою стрілкою в положення мінімальної потужності (близько до положення виключення основного пальника). При повороті гвинта налаштування (3) проти годинникової стрілки витрата газу збільшується. Є можливість також замість гвинтів налаштування максимального і мінімального споживання газу використовувати гвинти з каліброваними отворами (доступні за вибором). В цьому випадку гвинти повинні бути загорнуті затяжним моментом 7 Нм.
А ось як працює газова автоматика торгової марки Еskabe (Аргентина)
Мал. 12. Підключення газового клапана
Підключення газового клапана: (рис. 12)
- вхід газу з газової магістралі;
- вихід газу на пілотний пальник;
- вихід газу на основний пальник;
- шток управління;
- підключення термопари.
Панель управління включає регулятор, який має чотири положення: "конвектор вимкнений", "розпал", "максимальний прогрів", "мінімальний прогрів".
Принцип роботи грунтується на ефекті термопари. При нагріванні її елемента виробляється ЕРС, яка утримує клапан управління у відкритому стані, внаслідок чого і надходить газ на пілотну і основну газовий пальник.
Пристрій газового блоку: (рис, 13)
- корпус газового клапана;
- вихід газу на пілотний пальник;
- робочий конус з каліброваними отворами;
- шток управління;
- вихід газу на основний пальник;
- сідло електромагнітного клапана;
- електромагнітний клапан;
- термопара;
- вхід газу.
Мал. 13. Газова автоматика
Перше положення регулятора - конвектор вимкнений. При цьому пружина електричного клапана тисне на сідло і перекриває подачу газу. Також конус повернений у відповідному положенні, коли калібрувальні отвори не потрапляють на випускні патрубки (подача газу на пальники) (рис. 14).
Коли включається режим розпалювання, штокуправленія повертається таким чином, що отвір на конусі потрапляє на канал подачі газу на пілотний пальник, (рис. 15)
При цьому ми натискаємо на шток управління - примусово, в ручному режимі запускаємо газ, який, проходячи через конус, спрямовується саме на пілот.
Мал. 14. Газовий клапан в положенні «закрито»
Мал. 15. Газовий клапан в положенні «відкрито» на пілотний пальник
Мал. 16. Газовий клапан в положенні «відкрито»
на основну і пілотну пальника
Розпал створюється за допомогою п'єзоелемента, запалюється пальник і нагріває термопару. При нагріванні термопари виробляється ЕРС. Токи індукції, які проходять в електричному клапані, створюють магнітне поле, яке, впливаючи на шток, утримує його в відритому состояніі.Прі перекладі в третє положення конус при повороті відкриває більший отвір на основний пальник, і на пілот (рис. 16).
У четвертому положенні конус відкриває менший отвір на основний пальник, тим самим зменшується потужність апарату.
Підбір та правила розташування конвектора
Як підібрати конвектор? Для грубого підбору необхідної потужності конвектора можна виходити з розрахунку: 120 Втна 1 м²прі висоті потожа до 3 м (недостатня теплоізоляція приміщення). Але потрібно ще враховувати і кількість вікон в приміщенні, а також те, з яких матеріалів побудований будинок.
Ще потрібно враховувати мінімальне значення тиску газу на вході, так як у кожного виробника воно різне. А як, відомо при зниженні тиску в магістралі потужність конвектора буде не більше 60-80% від номінальної. Ця обставина такженужно враховувати в процесі вибору конвектора.
Мал. 17. Розміщення газового конвектора
Підводячи підсумки даної статті, хочеться підкреслити, що газові конвектори мають реальну можливість зайняти вільні місця в малій теплоенергетиці. Завдяки таким властивостям апаратів з закритою камерою згоряння, з природною конвекцією, як: низькі початкові капіталовкладення на організацію опалення, економічність і комфортність в експлуатації, безпека, екологічна чистота, незалежність від електрики, дана група конвекторів має найкращі перспективи, виходячи з сегодняшніч українських реалій.