Газовые горелки инфракрасного излучения

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.

Суть работы агрегата основана на преобразовании тепловой энергии в излучение в инфракрасном спектре.

Подобные установки характеризуются малым весом, а значит высокой мобильностью. В своей конструкции они могут иметь два разных вида излучателя: металлический или керамический.

прекрасно подходят для отопления бытовых помещений, их можно использовать на открытом воздухе и в других местах, с хорошей вентиляцией.

Преимущества и недостатки

Газовая керамическая горелка инфракрасного излучения имеются определенные достоинства. Многие люди уже успели оценить все плюсы использования такого оборудования.

К числу главных его положительных моментов можно отнести:

• быстрота действия и легкость процесса обогрева помещения. Даже если в комнате очень холодно, то она может за короткое время превратиться в пригодное для проживания помещение. Обычно чтобы поднять температуру на 15 градусов требуется не более 20 минут;
• при отоплении с помощью ИК приборов на объекте не возникает циркуляции воздуха, которая может сопровождаться проявлением пыли. Это особенно важно для людей, которые имеют склонность к аллергическим реакциям;
• после нагрева оборудование не оставляет после себя запаха жженой пыли. Ведь приборы воздействуют не на повышение температуры воздуха, а на увеличение нагрева самой комнаты.

Данное оборудование имеет ряд плюсов, например, не оставляет за собой грязи

Когда происходит процесс сжигания газа, то уменьшается количество кислорода в окружающем воздухе. Еще один недостаток: возникает процесс загрязнения помещения продуктами сгорания. Это негативным образом влияет на окружающую атмосферу.

Другой отрицательный момент: санитарными нормами запрещено нахождение человека поблизости от источника, излучающего инфракрасные лучи. Необходимо грамотно подходить к задаче обогрева помещения с помощью инфракрасной газовой горелки, поскольку такие устройства имеют излишнюю мощность, которая совсем не подходит для использования в жилых помещениях.

Принцип работы

Особенность функционирования таких устройств заключается в том, что они работают в ИК спектре электромагнитных волн. Для такого излучения воздух является абсолютно прозрачным, поэтому, проходя сквозь него, они не нагревают воздушные массы. Но предметы, расположенные в помещении, в состоянии поглощать инфракрасные волны. В результате они сами превращаются в источник тепла, обеспечивая повышение температуры окружающего воздуха.

Читать так же: .

В этом видео вы узнаете как обогреть гараж:

Эти приборы, по сути, представляют собой одну из разновидностей ИК излучателя, который создает направленный поток тепловых лучей. В качестве такого приспособления в конструкции устройств выступает керамическая перфорированная панель. Она нагревается за счёт пламени газа, сжигаемого при работе оборудования.

В ИК горелках, которые работают от электричества, в качестве излучателя выступает нить накала. Она нагревается за счет электричества в газовой или безвоздушной среде и может быть изготовлена из:

• вольфрама;
• нихрома;
• карбона.

Газовая смесь, состоящая из пропана и бутана, оказавшись в специальной камере, смешивается с воздушными массами. После этого происходит её равномерное распределение по поверхности панелей с последующим сгоранием на ней. В результате этого процесса возникает выделение тепла и керамический материал нагревается. Таким образом, происходит процесс трансформации энергии сгорания газа в необходимую для отопления объекта тепловую энергию. Он протекает с возникновением интенсивного лучеиспускания и осуществляется в инфракрасном диапазоне спектра.

Газовые горелки с инфракрасным излучением значительно отличаются от других видов отопления

Следует понимать разницу между газовыми горелками и обычными радиаторами, установленными в квартирах, а также масляными приборами и электроконвекторами. Они представляют собой нагретые тела, с которых съём тепловой энергии осуществляется воздушными потоками. Говоря другими словами, в этих приспособлениях используется вариант конвективного теплообмена. В результате насколько качественно будет отапливаться помещение, во многом определяется таким параметрам, как:

• площадь поверхности батареи;
• температура проходящего по ней теплоносителя.

Чем больше площадь радиатора, тем выше температура теплоносителя. Это означает, что в окружающую среду передается существенное количество тепла. ИК излучатель же представляет собой греющую лампу, которая создает тепловые лучи. Когда на объекте для обогрева применяется такое оборудование, то тепловой комфорт во многом определяется такими параметрами, как:

• температура излучателя;
• качество рефлектора.

Так как у электромагнитных волн, возникающих при нагревании керамической панели, отсутствует взаимодействие с воздухом, то использование инфракрасных устройств позволяет решать широкий круг задач. Они демонстрируют высокую эффективность для отопления помещений с высокими потолками. В таких случаях применение обычных радиаторов отопления является довольно проблематичным. Особенно если необходимо создание теплого микроклимата в больших ангарах для авиатехники, на спортивных объектах и сборочных цехах промышленных предприятий.

Конструкция

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.

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.

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 20м2. Свыше 20м2 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.

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.

Бытовые варианты могут использоваться не только в качестве дополнительного источника отопления, но и как основной нагреватель. Благодаря ИК излучению тепло после их включения ощущается сразу.

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.

Чертеж горелки инфракрасного излучения.

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:

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.

Основные производители

Впервые ИК газовая горелка была создана в 1933 году. Она появилась в Германии. Поэтому неудивительно, что сегодня фирмы из этой страны являются лидерами в производстве подобных устройств. В настоящий момент приборы выпускает большое число производителей.

Наиболее востребована у потребителей продукция следующих компаний:

• AEG;
• Thermor;
• Niorot;
• Bartolini;
• Hyundai;
• Ballu.

Инфракрасная горелка является отличным выбором, когда необходимо создать комфортную атмосферу в складском помещении или гараже. Теперь не нужно использовать масляные обогреватели, которые в деле отопления больших помещений малоэффективны. Применение ИК приборов позволяет за короткое время добиться теплого микроклимата на объекте. При обогреве исключено появление пыли.