Infračervený plynový hořák: princip činnosti a výhody. FAQ o kotlích a vytápění

Radosti z letních posezení na čerstvém vzduchu lze prodloužit, pokud si včas pořídíte plynové infračervené venkovní topidlo. Řekneme vám, jaké to jsou, jak fungují a na co si dát při výběru pozor.

V mém altánku je plyn: je to cool?

Plynové ohřívače jsou často instalovány v pouličních kavárnách, ale pro altán nebo otevřenou terasu ve venkovském domě je to také zcela přijatelná možnost – pokud se samozřejmě nebojíte v zásadě používat plyn. Plynové IR zářiče ohřívají vzduch v okruhu několika metrů a předměty v oblasti působení odrazem tepla od kovového reflektoru a mřížek.

Mezi výhody plynových infrazářičů patří:

• velká provozní plocha (průměrný poloměr 3 m od ohřívače)
• kontrolovaný bezpečný plamen je útulný a krásný
• nezávislost na elektrické síti
• levné ekologické palivo (propan-butan)
• bezpečnost (design moderních modelů je dobře promyšlený a chráněný, ale je třeba přesně dodržovat pokyny a přijmout opatření – například nepoužívejte plynové topení ve více než 75 % místností a ujistěte se, že je určitá vzdálenost mezi zařízením a stropem altánu nebo verandy)
• tichý provoz

Ale je tu také mínus: potřeba pravidelně měnit nebo doplňovat plynovou láhev. Spotřeba paliva v plynovém ohřívači se pohybuje od 0,85 do 0,95 litru při maximálním výkonu, to znamená, že standardní válec o objemu 27 litrů vystačí na přibližně 50 hodin provozu při průměrném výkonu. To není pro pouliční kavárny mnoho, vyžadují častou výměnu tlakových lahví. Ale pro použití o víkendech na chatě – je to velmi slušné a může trvat celý víkend mimo sezónu. Typicky je počet hodin nepřetržitého provozu uveden v charakteristikách zařízení – zpravidla pro provoz na maximální výkon (například 30 hodin je normální pro 27 litrový válec).

Plynová zařízení navíc vyžadují pečlivou pozornost a údržbu podle návodu. Například musíte zkontrolovat čistotu hořáků a baňky a v případě potřeby vyměnit plynovou hadici.

Jak fungují venkovní plynové infrazářiče?

Ve spodní části konstrukce je instalována plynová láhev (její maximální objem je uveden v návodu k ohřívači – nejčastěji do 27 litrů), uprostřed je plynový hořák, který hraje roli tepelného zářiče a nahoře je vždy reflektor-reflektor, který směruje tepelné (infračervené) záření do vyhřívané oblasti a vytváří tak teplou oblast. U některých modelů je výška reflektoru nad hořákem nastavitelná, což umožňuje zvýšit nebo snížit poloměr tepelného vlivu.

Umístění hořáku závisí na typu konstrukce: tři hlavní a nejčastěji používané jsou „houba“, „pyramida“ a „maják“. V posledních dvou verzích jsou hořáky uzavřeny ve skleněných baňkách chráněných mřížkami. Většina topidel používá hořáky s plamenem, ale existují i ​​vláknité, potažené speciálním kovovým vláknem – plamen v nich není vidět. Vláknové hořáky snižují množství škodlivých emisí do atmosféry, jsou lépe chráněny před nepřízní počasí a jsou považovány za spolehlivější a ekonomičtější než konvenční (ačkoli neposkytují komfort živého ohně).

Klady a zápory tří hlavních typů návrhů plynových ohřívačů

U „houbových“ ohřívačů je hořák umístěn úplně nahoře na tyči pod reflektorem, který má velký průměr (asi 0,6-0,8 m), což pomáhá zvětšit akční rádius. Poloměr nebo plocha vytápěného prostoru je obvykle uvedena v charakteristikách zařízení a u ohřívačů tohoto typu je největší – až 30 m².

• kvalitní vytápění velké plochy
• nejčastěji chybí skleněná baňka, která vyžaduje opatrné zacházení: nic se nerozbije, nic se neušpiní
• chybí mřížky, které i přes ujištění mnoha výrobců o kvalitě materiálu stále často rezaví

• není-li hořák chráněn před větrem baňkou, může při větrném počasí plamen vyšlehnout z jedné strany a ohřev bude nerovnoměrný (proto je pro tento typ topidla vhodnější vláknový hořák)
• nevypadají tak esteticky a útulně jako topidla jiných tvarů
• být v blízkosti takového ohřívače (ve vzdálenosti 0,5-1 m) je nepříjemné: je velmi horké

Topidla „Pyramid“ jsou esteticky nejhezčí a vytvářejí mimořádný komfort, ale pokud není reflektor-reflektor příliš velký v průměru, značná část tepla stoupá. Na druhé straně kovové mřížky chránící baňku také odrážejí teplo.

• estetika, krásný plamen
• měkké teplo: můžete sedět nebo stát docela blízko topení
• často – možnost využití ploch pyramidové základny jako informačních nebo reklamních ploch (její stěny pak musí být magnetické)

• pokud výrobce šetří na materiálu, ze kterého jsou rošty vyrobeny, pak budou časem vypadat nevábně: zkontrolujte, zda je označeno nerez
• skleněná baňka vyžaduje opatrné zacházení a může se kouřit

Majákové ohřívače kombinují vlastnosti „houbových“ ohřívačů (velký reflektor, široký akční rádius) a „pyramidových“ ohřívačů (žárovka, rošt, estetika, měkké teplo – a také poměrně velká topná plocha), ale vypadají méně lehce a elegantně než „pyramidy“. Ale velmi stylové.

Na co si dát pozor při výběru plynového infrazářiče bez ohledu na jeho tvar

• na průměru (nebo ploše) vytápěného prostoru. Musíte pochopit, že se jedná o přibližnou charakteristiku, která závisí na vnějších podmínkách a na místě instalace ohřívače a ve stanovené zóně nebude rovnoměrné rozložení tepla: čím dále od zařízení, tím slabší bude cítil. U houbových ohřívačů může deklarovaný průměr ohřevu dosáhnout až 9 m (ale v průměru – 6-7 m)
• na velikosti horní reflexní clony, která neumožňuje únik tepla směrem nahoru: obvykle je to 0,6-0,8 m a čím větší, tím lepší
• na systému zapalování a nastavení plamene (mechanické piezo zapalování je složitější než elektronické); Existují ohřívače s bateriovou elektrickou řídicí jednotkou – takové modely se zapínají z dálkového ovladače a pomocí něj se nastavuje výška plamene / výkon hořáku

• podle typu hořáku: vstřikovací (atmosférické) hořáky jsou považovány za modernější a ekonomičtější, ale běžnější jsou ventilační hořáky, které snižují náklady na ohřívač, ale zvyšují spotřebu plynu v průměru o 15% ve srovnání se vstřikovacími

• pro přítomnost koleček pro snadný pohyb ohřívače, nastavitelných nohou a svorek zařízení na podlaze
• na pevnosti konstrukce. Bohužel je obtížné se zde orientovat při nákupu online – je dobré, když výrobce uvádí jakost nerezové oceli a její tloušťku: například 2 mm je vynikajícím ukazatelem. Dodatečnou strukturální pevnost poskytuje monolitická, spíše než prefabrikovaná, sekční mřížka pro baňku
• na propracovanosti bezpečnostního systému. K dispozici je třístupňový systém se senzory převrácení/pádu, který by měl topení vypnout při naklonění pod úhlem větším než 45 stupňů a při absenci plamene nebo úniku plynu. Některé modely mají čtyřstupňový systém – také se snímačem hladiny oxidu uhličitého, který je nezbytný při použití topidla na polouzavřené terase. Součástí zabezpečovacího systému jsou i uzamykací dvířka přihrádky na plynovou lahev, kvalita skla baňky (musí být nárazuvzdorné, mrazuvzdorné a žáruvzdorné, s uvedením přípustných teplot), dostupnost náhradních baněk pro vybrané Modelka
• pro přítomnost plynové hadice a redukce, které jsou součástí sady
• pro další funkce – například osvětlení, stůl, magnetický povrch pro připevnění vizuálních materiálů

• pro přítomnost úložného pouzdra v ceně

Plynové infrazářiče umožňují být na otevřených terasách a v altáncích při teplotě vzduchu minimálně pět až šest stupňů, ale skutečný komfort je možný, pokud je počasí trochu teplejší – od 10 stupňů. Samozřejmě nedokážou plně prodloužit léto, ale dokážou udělat mimosezónu pohodlnější a radostnější.

Vytápění hořáky s infračerveným (sálavým) sáláním se od klasického vytápění liší tím, že potřebné teplo je dodáváno především přímo spotřebiteli sáláním. Energie z trysek hořáku se šíří jako světelné paprsky a je absorbována ozařovanými předměty, což vede k jejich zahřívání. I když teplota vzduchu může být nižší než u konvekčního vytápění, jsou vytvářeny podmínky, za kterých člověk do prostředí neodevzdá více tepla, než přijme a vydá, tj. vytvoří se podmínky tepelné pohody. To umožňuje použití plynových infračervených hořáků k vytápění místností a prostor, pro které použití konvenčních (konvekčních) topných systémů není ekonomicky nebo technicky proveditelné.

Mezi takové stavby patří průmyslové dílny s velkými tepelnými ztrátami, otevřená místa instalace a montáže, otevřené sportovní stánky, bazény, výstavy, vitríny, terasy, venkovní kavárny, průmyslové zemědělské areály (farmy pro chov hospodářských zvířat, drůbeže, boxy pro chov kuřat), individuální pracoviště, uliční chodníky, dopravní zastávky apod. Plynové sálavé hořáky mohou vytápět jednotlivé prostory (části) prostor, ve kterých lidé pracují. Vytápění plynovými infračervenými hořáky je prakticky bez tepelné setrvačnosti. Ihned po zapnutí poskytuje topný systém potřebný pocit komfortu. Toto zahřívání lze také používat periodicky po dobu několika hodin.

Z hlediska investičních a provozních nákladů se plynové vytápění infračervenými hořáky ukazuje jako ekonomičtější než konvekční vytápění. Topné systémy s plynovými infračervenými zářiči však vyžadují odstranění produktů spalování plynu pomocí přívodní a odsávací ventilace.

Rýže. 9.21. Plynový infrazářič lineárního typu.

Plynové infračervené topné systémy vytvářejí příznivé mikroklimatické podmínky ve vytápěných místnostech díky sálavému proudu určité intenzity směrovanému do pracovního prostoru. Systém vytápění zahrnuje přívod plynu, rozvody a přívodní potrubí, průtokoměr plynu, hořáky, uzavírací zařízení, přístrojové vybavení a automatické dálkové zapalování a bezpečnost. Systém může fungovat jak na zemní plyn v síti, tak na zkapalněný plyn ze skupinové instalace zásobníku. Při dodávkách plynu ze středotlakých nebo vysokotlakých sítí by mělo být zajištěno hydraulické štěpení a rozvod plynu.

Rýže. 9.22. Plynový infračervený topný systém. a – schéma větrání místnosti; b – topná jednotka z plynových sálavých hořáků; in – líheň plynu; 1 – infračervené hořáky; 2 – výfukové potrubí s axiálním ventilátorem; 3 – přívodní větrací kolektory; 4 – výfuková šachta s klapkou; 5 – keramická radiační tryska; 6 – vstřikovací míchadlo; 7 – plynovod; 8 – rám; 9 – zapalovač; 10 – regulátor plynu; 11 – kohoutek; 12–13 – trubky: 12 – k hořáku, 13 – k zapalovači; 14 – strusková vlna; 15 – zavěšení; 16 – radiační tryska; 17 – ohřívač; 18 – noha.

Používané plynové infračervené topné systémy musí být sériově vyráběné a mít tovární pas s technickými specifikacemi, které musí udávat dobu bezpečného provozu hořáku. Hořáky lze napojit přímo na plynové potrubí pomocí kovových trubek nebo gumotextilních manžet. Hadice musí být připevněny k hořákům a plynovodům pomocí svorek. Hořáky by měly být instalovány na ohnivzdorné konstrukce, uzavírací zařízení by měla být instalována před každým hořákem nebo skupinou hořáků až po pryžotextilní manžetu podél proudu plynu. Hořáky lze zapálit ručně pomocí přenosného zapalovače nebo dálkově (elektrická spirála nebo jiskřiště).

Rýže. 9.23. Montáž infračerveného zářiče.

Plynové infračervené topné systémy, určené do prostor, kde není stálý personál údržby, jsou vybaveny automatickými zařízeními, která zajistí zastavení přívodu plynu v případě zhasnutí plamene hořáku. Tepelný výkon topného systému lze regulovat pouze změnou počtu zapnutých hořáků.

Výpočet infračerveného topného systému vede ke komplexnímu řešení následujících problémů:

• stanovení tepelného zatížení otopné soustavy;
• určení počtu a typu zářičů;
• volba rozmístění zářiče;
• stanovení požadované výměny vzduchu a výběr celkové přívodní a odsávací ventilace.

Umístění infračervených hořáků je dáno přípustnou hustotou záření a rovnoměrností sálání podlahové plochy. Přípustná intenzita infračerveného záření osoby Qдоп v úrovni hlavy (bez pokrývky hlavy) při určité teplotě vzduchu v místnosti je uvedena v tabulce 9.36. Odchylky intenzity záření do 10 % od průměrné hodnoty nemají na člověka prakticky žádný vliv, proto je povolena nerovnoměrnost záření v rozmezí 20–30 % a určuje se z poměru

A = 100 (1 – Q min / Q max)

Kde Q min a Q max jsou minimální a maximální intenzita infračerveného záření, kJ/(h m2).

Pro zajištění dané intenzity ozáření podlahy a stěn je nutné umístit hořáky v určitém pořadí. V tomto případě se berou v úvahu rozměry vyzařovací trysky hořáků, výška jejich umístění nad podlahou a vzdálenost mezi nimi. V praktických výpočtech lze použít následující poměr (pokud jsou hořáky umístěny vodorovně):

L / H Tabulka 9.8. Složení spalin a spotřeba kyslíku při spalování plynu v infrazářičích (na 10 MJ tepla)

Spotřeba plynu, m 3 /hod

Objem vlhkých spalin, m 3 /hod

Koncentrace oxidu uhličitého ve spalinách, objem/hmotnost, m 3 /hod/kg/hod

Koncentrace vodní páry ve spalinách, objem/hmotnost, m 3 /hod/kg/hod

Objem suchých spalin, m 3 /hod

Objem oxidu uhelnatého ve spalinách v koncentraci 0,005 %, objem/hmotnost, m 3 /hod/mg/hod.

Spotřeba kyslíku, objem/hmotnost, m 3 /hod/kg/hod

Prostory vytápěné infračervenými hořáky jsou vybaveny celkovou přívodní a odtahovou ventilací, která zajišťuje požadavky hlavní výrobní technologie a potřebnou výměnu vzduchu pro dosažení přijatelných koncentrací škodlivých látek ze zplodin hoření plynů vypouštěných do areálu. Při návrhu větrání je nutné provést nejen výpočet technologicky závadných látek, ale také ověřovací výpočet dostatečnosti výměny vzduchu k odvodu vodních par a škodlivých látek vznikajících při spalování plynu.

V tabulce Tabulka 9.8 ukazuje složení spalin a spotřebu kyslíku pro infračervené hořáky. V průmyslových prostorách s plynovým infračerveným vytápěním by koncentrace CO neměla překročit 6, ve veřejných prostorách – 2 mg/m3. Aby se zabránilo vniknutí spalin do pracovního prostoru vytápěné místnosti, musí ventilační systém zajistit odvod vzduchu z horní zóny nad úrovní hořáků.

Tabulka 9.9. Měrné tepelné zatížení vytápěné plochy

Vytápěný objekt

Měrná tepelná zátěž (intenzita infračerveného záření), kJ/(h*m 2 )

Uzavřené prostory do výšky 5 m při umístění infračervených hořáků ve výšce do 4 m

Uzavřené vysoké místnosti, průmyslové dílny bez přebytečného tepla, tělocvičny atd. při umístění infračervených hořáků ve výšce 5 až 8 m

Zemědělské prostory (farmy pro chov mladých zvířat, drůbeže, dojení atd.)

Stravovací zařízení a další veřejné prostory (sály, kavárny atd.)

Částečně otevřené terasy, tribuny a montážní plochy chráněné proti větru

Montážní a instalační místa, prostory skladů a dalších průmyslových a stavebních objektů

Přibližný výpočet tepelného zatížení otopného systému a stanovení počtu hořáků lze provést pomocí zobecněných zprůměrovaných experimentálních hodnot měrných tepelných zatížení vytápěné plochy (podlahy), uvedených v tabulce. 9.9. Tabulkové údaje lze využít při návrhu provizorních topných systémů nutných při provádění prací na otevřených nebo polootevřených plochách v zimě. Tradiční systémy vytápění (voda, vzduch) pro taková místa jsou prakticky neproveditelné. Použití hořáků s infračerveným zářením pro lokální vytápění umožňuje vytvořit příznivé mikroklimatické podmínky. Pro tyto účely lze použít stacionární a mobilní instalace (jako je stan, termální sprcha) s infračervenými hořákovými bloky. Při provozu na otevřeném prostranství mohou mít tyto instalace kryty z plošných materiálů, které chrání lidi před větrem.

Vzhledem k vysoké teplotě sálavých trysek a jejich hořlavosti není povoleno používat plynové topné systémy s infračervenými hořáky v následujících prostorách dle požadavků požární bezpečnosti:

• produkce A, B, C a E;
• skladování hořlavých a hořlavých materiálů a krmiv;
• farmy pro chov dobytka pokryté slámou a rákosím;
• nejsou vybaveny elektrickým osvětlením;
• z lehkých kovových konstrukcí s hořlavou izolací v plotech (stěny a stropy).

U průmyslových objektů III-V stupně požární odolnosti je použití systémů v souladu s orgány technického a požárního dozoru. Rovněž není dovoleno používat tyto topné systémy v místnostech s materiály, které vlivem infračerveného záření mohou měnit své vlastnosti a rozkládat se za vzniku toxických nebo výbušných látek.

Plynové vytápění železničních zařízení (výhybek). Automatická zařízení instalovaná na železnici vyžadují pečlivou a včasnou péči a údržbu. To platí zejména v zimě, kdy moderní výhybky, vybavené automatickými zařízeními a alarmy, vyžadují pečlivé čištění od ledu a sněhu, zejména v oblasti, kde výhybka přiléhá k rámové kolejnici.

Sníh se nepřetržitě hromadí ve výhybkách během sněžení, vánic a také z vlaků pohybujících se po výhybkách vysokou rychlostí. Včasné čištění drážek výhybky je provázeno přitlačením sněhu mezi výhybku a kolejnici rámu při jejím pohybu a zabraňuje jejich těsnému sevření. Mezi možnostmi čištění výhybek (pneumatické, vyžadující stavbu speciální kompresorové stanice a elektrické vytápění s průtokem 10-12 kW na výhybku) se jako velmi perspektivní jeví plynové vytápění.

Horní plynová topná jednotka je blok hořáků infračerveného záření instalovaných nad kolejnicemi výhybek na speciálních sloupech. Hořáky jsou vybaveny reflektory, které zajišťují soustředěný přísun infračervených paprsků přímo do vypínače a chrání je před větrem. Topný systém je vybaven automatickým systémem, který zapálí hořáky, když se objeví sníh a led, a vypne je, když sníh přestane. V mírném klimatu poskytuje horní plynový ohřev dostatečné čištění spínače, ale vyžaduje vysokou spotřebu tepla. Spodní plynový ohřev v jakémkoli klimatu poskytuje vysoce kvalitní čištění spínače a vyžaduje 4-6krát méně plynu než horní. Jako topidla se používají speciální plynové hořáky s keramickými tryskami, hořáky a „tmavé“ kovové zářiče.

V provozních podmínkách, kdy jsou translační prvky vystaveny intenzivnímu zatížení a pracují v drsných povětrnostních podmínkách, by měla být instalace s použitím „tmavých“ zářičů považována za nejspolehlivější. Používají se také instalace s infračervenými hořáky vybavenými perforovanými keramickými tryskami. Zářiče jsou instalovány na vnější straně lišty rámu (ve formě krabic) v určité vzdálenosti od sebe. Dálkové zapalování, vypínání a ovládání se provádí automaticky. Nevýhodou tohoto řešení je malá životnost keramických trysek.

Plynové topné jednotky mohou pracovat jak na zemní plyn, tak na LPG. Na velkých stanicích, v jejichž blízkosti jsou plynovody, se používá zemní plyn, na mezilehlých samostatných bodech, křižovatkách a jednotlivých výhybkách – zkapalněný plyn. Pro skladování tohoto plynu se používají podzemní nádrže nebo skupinové instalace plynových lahví. Zásoba plynu je nastavena s ohledem na počet vytápěných bodů a meteorologické podmínky.

Kvalita čištění žlabů vypínačů od sněhu a ledu závisí na tepelném výkonu topidel a rozložení jejich umístění na vypínači. Stanovení tepelného výkonu ohřívačů se provádí na základě tepelných výpočtů a experimentálních zkoušek.