9.2.2. Газові нагрівники повітря
Газові нагрівники повітря складаються із корпусу, в якому знаходяться вентилятор з електродвигуном, теплообмінник і газовий пальник. Паливник (топка) може бути розміщена при стіні, при стелі корпусу, або винесений за межі корпусу (тобто окремий). Особливістю цих нагрівників є те, що вони діють незалежно від центрального (централізованого) теплопостачання і швидко допроваджують теплоту безпосередньо до приміщень, що обігріваються. При цьому відсутнє постачання (доставляння) пари або нагрітої води, а натомість появляється система газопостачання і комин для відведення продуктів спалювання. Сам теплообмінник складається переважно з камери спалювання і грійних трубопроводів або грійних вкладок, крізь які протікають продукти спалювання. Повітряний потік, що нагрівається, протікає перехресно щодо грійних трубопроводів (рис.9.3).
Рис. 9.3. Газовий повітронагрівник з камерою спалювання зі спеціальної сталі
і теплообмінником кишенькового типу
Інша конструкція відрізняється тим, що поверхня грійних елементів збільшена за рахунок оребрення або шпичаків (шпилів). Пальники для нагрівників середньої теплопродуктивності (до 95 кВт) передбачають атмосферного типу, а для вищої продуктивності – інжекційні або іншого типу, що працюють з механічним готуванням газоповітряної суміші до спалювання. При застосуванні пальників атмосферного типу їх запалювання відбувається за допомогою термоелектричного запальника. При напівавтоматичних або повністю автоматизованих пальниках застосовуються автомати готування газу до спалювання, що складаються з давача, який слідкує за полум’ям, і апарата керування. Цей апарат включає і виключає пальник на підставі регулювальних сигналів та контролює його дію згідно встановленої програми. В часі запускання і дії не може бути перевищений час витікання газу без запалювання. Цей, так званий час безпеки, залежить від потужності теплообмінника. За відсутності газу, електроенергії або повітря настає раптове відключення повітронагрівника.
Для залів магазинів і виробничих приміщень застосовують підлогові (парапетні) теплообмінники. Настінний теплообмінник, зображений на рис. 9.4. Застосовуються також пристельові теплообмінники. Ці теплообмінники оснащені пальниками як атмосферного типу, так і інжекційними.
Рис.9.4. Настінний нагрівник повітря фірми ІТТ-Reznor
з газовим пальником атмосферного типу (можливе приєднання повітропровода)
Продукти спалювання відводяться в атмосферу через димову трубу (комин). В тракті відведення продуктів спалювання передбачається переривник тяги (не стосується інжекційних пальників), який призначений для відсікання притікання зустрічного потоку зовнішнього повітря від пальників. Існують також нагрівники повітря з умонтованим вентилятором для відведення продуктів спалювання, а також теплообмінники, що монтуються на зовнішній поверхні стін (вони не потребують димової труби).
Конструкційні особливості нагрівника повітря з пальником атмосферного типу характеризує рис. 9.5. Осьовий вентилятор нагнітає повітря, що підігрівається, на теплообмінник зі сталевої бляхи. Гарячі гази рухаються вертикально вгору і віддають свою теплоту повітряному потокові. Апарати цього типу застосовуються, найперше, для обігрівання залів супермаркетів, виробничих приміщень і інших приміщень великого об’єму; вони підігрівають найчастіше рециркуляційне повітря, в потоці якого встановлені. Можуть монтуватись також на дахах будівель (рис. 9.6). Для ощадливого споживання газу передбачений умонтований в нагрівник регулятор температури.
Рис. 9.5. Газовий повітронагрівник з пальником атмосферного типу
і осьовим вентилятором для відведення продуктів спалювання (фірми Heylo)
Рис. 9.6. Газовий повітронагрівник, який призначений для монтування на дахах будівель
(фірми ІТТ-Reznor)
Регулювання теплової потужності повітряного потоку відбувається через увімкнення і вимкнення нагрівника за допомогою електромагнітного клапана (регулювання двопозиційне), що поєднаний із сенсором (первинним перетворювачем) температури внутрішнього повітря. Застосовується також регулятор температури продуктів спалювання, який підтримує сталою їх температуру, наприклад 180 оС. Завдяки цьому забезпечується сталий ККД величиною 80 - 85 %. Безпеку дії контролюють три термостати: регулятор запобігає нагнітанню в СВ холодного повітря при запусканні нагрівника в дію; засіб керування вмикає і вимикає пальник при заданій (наставленій) температурі, наприклад 90 оС; обмежник безпеки виключає пальник за надмірної температури. Для підтримання рівномірної температури повітряного потоку передбачений обвідний повітропровід на теплообміннику. Повітронагрівники можуть бути оснащені спеціальною камерою, яка забезпечує можливість підігрівання зовнішнього, рециркуляційного або суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря. Втрати з викидними продуктами спалювання нових агрегатів становлять 10 - 12 % залежно від потужності. Температура продуктів спалювання 160...300 оС. Річний ККД (ступінь використання) підігрівників цього типу є вищий ніж аналогічних водяних або парових нагрівників. Недоліком газових нагрівників є підвищена температура в пристельовій зоні приміщення, а отже і підвищені тепловтрати через стелю (покрівлю).