Автономный источник тепла для обогрева

АВТОНОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА (УСТРОЙСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОБОГРЕВА). (Обзор)

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИНЦИПАХ РАБОТЫ

Угольные грелки.
Еще лет 90 назад изобретательская мысль обратилась к самому распространенному экзотермическому процессу — реакции горения. Появились устройства , в которых тлеющий угольный стержень, обернутый в специальную бумагу был помещен в металлический корпус, а последний в суконный чехол . Такие грелки весили сравнительно немного , а действовали 5-6 часов . На поверхности корпуса температура была от 60 до 100 градусов Цельсия .

С + О2 —> CО2 + 94 ккал/моль

Каталитические грелки.
Во время первой мировой войны в окопах мерзли миллионы солдат, и за четыре военных года изобретатели США , Японии и Англии запатентовали несколько вариантов карманных жидкостных грелок . Принцип их действия был прост: каталитическое беспламенное окисление спирта или бензина . Катализатором во всех случаях служила платина. Японская грелка выглядела как портсигар, внутри которого были резервуар, набитый ватой и платиновая прокладка. В корпусе были просверлены отверстия для подачи воздуха к катализатору и отвода газообразных продуктов горения. Для запуска грелки в резервуар заливался спирт, который пропитывал вату. Затем катализатор прогревали пламенем спички и начиналась реакция. Основной недостаток каталитических грелок — ограниченный срок службы: примеси, содержащиеся в горючем быстро отравляют катализатор и греющий портсигар становится бесполезным.

Грелки, использующие реакцию гашения извести.

Еще в 20-х годах в Германии для разогрева пищи в полевых условиях предложили использовать тепло, выделяющееся при гашении водой негашеной извести. Однако недостаточно большой тепловой эффект реакции помешал на первых порах практическому применению этой идеи. Шагом вперед стало сочетание двух реакций : гашения извести и ее нейтрализации . Для этого в известь ввели кристаллогидраты щавелевой или лимонной кислоты . Реакции в грелке пошли по следующей схеме.

СаО + Н2 О —> Ca(OH)2 + 10.6 ккал.
2Са(ОН)2 + Н2С2О4 + 2 Н2О —> CаС2О4 + 4Н2О + 31 ккал

С помощью этих двух реакций можно в портативном устройстве получить температуру от 100 до 300 градусов Цельсия . Кроме того , использование кристаллогидратов кислот позволяет запускать грелку небольшим количеством воды, а с очередными порциями извести будет реагировать вода, выделяющаяся при нейтрализации.

Грелки, использующие реакции окисления металлов.
В обычных условиях коррозия металлов на воздухе протекает, к счастью, медленно. Присутствие солей резко ускоряет процесс. В конце 20-х годов для обогрева бойцов Красной Армии была рекомендована «железная» грелка — в мешочек из прорезиненной ткани помимо железных опилок помещали перманганат калия и наполнители — уголь и песок. После добавления воды на поверхности грелки в течение 10-20 часов поддерживается температура 100 градусов Цельсия.

4Fe + 2H2 O + 3O2 —> 2(Fe2O3 * H2O) + 390.4 ккал/моль

Вместо железа в коррозионных грелках лучше применять алюминий. Тепла в этой реакции выделяется гораздо больше, чем при окислении железа :

8Аl + 3Fe3O4 —> 4Al2O3 + 9Fe + 795 ккал/моль

Грелки, использующие реакции вытеснения металлов.
В 1940 году в СССР был разработан обогревательный пояс — обтянутый кожей медный резервуар, который крепился на брючном ремне. В резервуар засыпали 200 г. реакционной смеси — алюминиевого порошка хлористой меди , взятых в стехиометрическом соотношении . Воду в количестве 100-120 мл. добавляли в резервуар из баллончика, находящегося в нагрудном кармане. Подачу воды регулировало несложное тепловое реле. Пояс мог согревать в течение 8 часов. Эта химическая грелка была новой не только по форме, но и по содержанию: впервые было использовано тепло, возникающее при вытеснении одного металла другим — более электроотрицательным. В Ленинграде, в блокадную зиму 1942 года , использовали грелки, заполненные смесью хлористой меди и железных стружек. От одной заправки водой такие грелки работали 60-70 часов.

Кристаллизационные грелки.
В кристаллизационных грелках используются вещества с низкими температурами плавления и относительно высокими теплотами плавления. Подобный термоаккумулятор отдает тепло, которое высвобождается при кристаллизации или затвердевании предварительно нагретого и расплавленного вещества. Классическое рабочее тело грелок-аккумуляторов парафин. Можно использовать также стеариновую кислоту, низко плавкие кристаллогидраты, например, глауберову соль Na2 SO4 * 10H2O или тригидрат ацетата натрия CH3COONa * 3H2O. Небольшие добавки к кристаллогидратам хлористого кальция, тиосульфита натрия или глицерина позволяют замедлить процесс кристаллизации и тем самым повысить продолжительность работы грелки. Грелка разогревается за 15 сек. до 55 °С и процесс выделения тепла продолжается 25-30 минут. Грелка обладает достаточно высокой теплоемкостью и еще минут 25-30 способна отдавать тепло в режиме остывания. Грелка кристаллизационного типа хороша, как лечебное и профилактическое средство при воспалительных процессах , для больных с различными формами радикулита, для тюбажа печени и других процедур в стационарных условиях (дома или в больнице).

Использование кристаллизационных грелок в чрезвычайных ситуациях в полевых условиях ограничено непродолжительностью режима тепловыделения грелок.

Основное достоинство грелок кристаллизационного типа — возможность многократного использования: для восстановления исходного состояния грелки достаточно прокипятить ее в воде в течении 15-20 минут.

ГРЕЛКА ИЗ ПРОБИРКИ
В походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее на костре вода.

Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам понадобятся самые обычные реактивы.

Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина кристаллов не превышала 1мм (разумеется, на глаз). В полученную смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так, чтобы уровень засыпки был на 1-1.5 см ниже горлышка банки. Грелка у вас в руках. Чтобы привести ее в действие, достаточно влить в банку 50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3-4 минуты температура грелки поднимется до 50-60° С.

Откуда берется в банке тепло, и какую роль играет каждый из компонентов? Обратимся к уравнению реакции:

В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью образуется сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует. Если вычислить тепловой баланс реакции, то окажется, что при образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700 калорий тепла. Плюс теплота растворения в исходных образующихся препаратов — 24999 калорий. Итого: примерно 29600 калорий.

Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие с алюминиевой проволокой:

При этом выделяется (также в пересчете на 1 г-моль хлорной меди) примерно 84000 калорий.

Как видите, в результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла превышает 100000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая.

А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях, они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и затем постоянно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло сохраняется, по меньшей мере, два часа.

И последнее замечание: банка, конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для резервуара, в который поместить греющую смесь.

Источник: журнал «Юный техник», №5, 1983г., стр.78-79.
Автор: инженер Ф. Никулин.

Автономное

Большинство городских квартир в зимнее время отапливается централизовано. Скажем сразу, что это не всегда дешево, более того, это редко когда дешево. И для этого есть множество причин: и изношенность систем, и огромные потери тепла, например. А управляющая компания просто обязана как-то такие потери компенсировать. Но оно и ясно как – за наш с вами счет, конечно.

Вот и получается, что за тепло зимой мы не просто много платим, мы за него явно переплачиваем. Однако многие современные застройщики уже предлагают потенциальным покупателям своих квартир автономное отопление. Само собой, что такая жилплощадь у них немного дороже, но выгоду они обещают потом, когда вы будете экономить на тепле. В этой статье мы расскажем, что такое автономное отопление и можно ли сделать автономное отопление своими руками.

Автономное отопление: что это такое

Автономное отопление – это такой обогрев жилища, который не связан с внешними источниками тепла и энергии (за исключением электричества, конечно). То есть, вы практически независимы от работы тепловой подстанции в вашем доме, можете сами контролировать температурный режим в собственной квартире и платите только за газ и электроэнергию, которые расходуются при таком обогреве.

Читайте также  Варианты обогрева дачного дома

Как правило, автономная система состоит из нагревательного элемента (газовый или электрический котел), труб, радиаторов, запорной арматуры, расширительного бачка, и приборов для регулирования температуры.

Все это говорит о том, что никаких потерь вам оплачивать теперь не придется, просто потому что их быть не может – вся система проходит лишь в пределах вашей квартиры. Есть, однако, одно «но». Управляющая компания все равно может предъявить к оплате обогрев общедомовых мест, например, подъезда: вы же все равно им пользуетесь, если у вас, конечно, не отдельный вход в квартиру. Но все равно экономия получается колоссальная, чуть ли не в два-три раза. Далее мы расскажем об основных вариантах автономного отопления.

Автономная система отопления: разновидности

Автономное отопление с использованием газа на сегодня, пожалуй, самое распространенное в России. Ведь и газ, сам по себе, это пока еще довольно дешевое топливо. А принцип работы таких систем очень прост, и заключается он в следующем. Монтируется газовый котел, к которому при помощи труб присоединяются радиаторы отопления. Котел нагревает воду или другой теплоноситель, который естественным путем или принудительно (с использованием циркуляционного насоса поступает) в батареи, которые и отдают тепло в помещениях.

Для стабильной работы всей системы понадобиться также расширительный бачок, запорная арматура, а также датчики температуры и устройства ее контроля. Кстати, такой обогрев может не только обеспечивать вас дешевым теплом, но и дешевой горячей вод круглый год. Экономия на данном ресурсе также может быть двукратная. Надо лишь приобрести сразу двухконтурный газовый котел.

Двухконтурные газовые котлы

Итак, преимуществами такой системы являются:

  • экономия на тепле по сравнению с централизованным обогревом в несколько раз;
  • удобство – котел можно включать и выключать, когда вам нужно, и контролировать температуру в системе;
  • к такой системе можно подключить теплые полы; и вообще ее несложно комбинировать с другим обогревом, например, электрическим;
  • можно использовать трубы и радиаторы, какие вам нравятся; то есть, избавиться от старых и громоздких батарей, и поставить, например, современные, скрытые под панелями.

Однако имеются и свои минусы такого автономного обогрева:

  • газовые котлы надо проверять и обслуживать ежегодно;
  • при поломке нагревательного устройства его ремонт может обойтись вам в копеечку;
  • за системой отопления вам придется следить самостоятельно – проверять, не текут ли трубы, равномерно ли прогреваются радиаторы, нет ли в них завоздушивания, стабильно и работает циркуляционный насос и так далее.

Однако все это только звучит страшно. При грамотном монтаже, который производят профессионалы, при покупке качественных элементов, о работе такой системы обычно можно не беспокоиться и проверять ее только раз в год – непосредственно перед началом отопительного сезона. Но зато, какая экономия каждый год на тепле и горячей воде!

Обогрев при помощи электроэнергии, конечно, не такой экономный, но более безопасный и даже удобный, потому что вам не придется добиваться разрешения на монтаж газового котла в своей квартире. А потому в последние годы электрические котлы становятся все более и более популярными.

Понять, почему довольно легко, ведь самих вариантов такого отопления гораздо больше. Так, здесь вообще можно не «городить» целые системы труб, а установить нагревательные элементы непосредственно в радиаторы. А есть еще электрические теплые полы, специальные радиаторы с большим КПД, конвекторы, инфракрасное излучение и так далее и тому подобное.

Но не все понимают, что даже такой обогрев эффективней централизованного, хотя на самом деле и здесь экономия – двукратная, при использовании современных приборов и грамотном монтаже всей системы. Для сравнения перечислим ниже преимущества и недостатки автономного обогрева электричеством. Итак, плюсы:

  • большой выбор устройств и их возможностей;
  • не требуется проводить в дом или в квартиру газ, либо покупать жидкое или твердое топливо, свет же в любом жилище быть уже должен;
  • питаться система может, в том числе, и от альтернативных источников энергии;
  • заметная экономия по сравнению с централизованным отоплением;
  • безопасность – вы не отравитесь газом или продуктами сгорания любого другого топлива.
  • при монтаже важно использовать мощные провода, и ваша проводка должна их выдерживать; то есть потребуется отдельная линия;
  • при отключении электричества вы лишитесь и тепла.

С каждым годом появляются нагревательные приборы со все большим КПД, а потому растет эффективность систем с их использованием. Но и сейчас экономия по сравнению с централизованным обогревом может быть двукратной.

Другие варианты автономного отопления

Что значит автономное отопление? Это независимость от внешних факторов, прежде всего. А потому если для вас это имеет большое значение, и вы хотите полностью оградить себя от аварийных ситуаций на центральных инженерных сетях, то можно вообще выбрать отопление с использованием твердого или жидкого топлива, как то: мазут, дизель, уголь, дрова и так далее.

Схема подключения печки к системе обогрева объекта

Однако в условиях города такое, конечно, вряд ли возможно. Где вы будете складировать столько топлива на зиму. Хотя раньше люди так и делали. И сейчас делают в российских селах и в северных регионах, до которых газификация еще не дошла, и не скоро еще дойдет.

Однако есть и другие альтернативные источники энергии и обогрева, например, солнечное, геотермальное, ветряное отопление. К сожалению, пока эффективность подобных источников энергии далека от ста процентов, да и не везде они применимы. Но если совмещать сразу несколько, то получается очень даже неплохо. Но такие системы точно должны устанавливать специалисты.

Да и вообще об установке автономного отопления своими руками (если такого опыта у вас нет), задумываться вряд ли стоит. Ведь при неграмотном монтаже страдает его эффективность. А если это еще и связано с газом или сжиганием другого топлива, то и безопасность всей семьи. Что это означает, мы думаем, догадается каждый.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Автономные источники тепла в Москве

Автономные источники тепла Теплоид– индивидуальные одноразовые грелки

Автономные источники тепла Аист– индивидуальные одноразовые грелки

Teplocom-100+ предназначен для бесперебойного электропитания оборудования систем теплоснабжения (циркуляционных насосов, электроклапанов, электроприводов) и другого оборудования мощностью до 100 ВА. Форма выходного напряжения &– чистый синус, что обеспечивает корректную.

Источник предназначен для непрерывного электроснабжения котлов индивидуального отопления с автозапуском, оснащенных циркуляционными электронасосами, он обеспечит ваше отопительное оборудование качественным электропитанием, защитит его от сетевых неполадок и предотвратит.

Источник бесперебойного питания TEPLOCOM-1000 предназначен для непрерывного электроснабжения многоконтурных систем индивидуального отопления с автозапуском, оснащенных циркуляционными электронасосами, он обеспечит ваше отопительное оборудование качественным электропитан.

TEPLOCOM-250+ предназначен для электроснабжения газовых настенных котлов индивидуального отопления с открытой и закрытой камерой сгорания мощностью до 250 ВА. Изделие обеспечивает отопительное оборудование качественным электропитанием, защищает его от сетевых неполадок.

TEPLOCOM-250+ предназначен для электроснабжения газовых настенных котлов индивидуального отопления с открытой и закрытой камерой сгорания мощностью до 250 ВА. Изделие обеспечивает отопительное оборудование качественным электропитанием, защищает его от сетевых неполадок.

TEPLOCOM-250+ предназначен для электроснабжения газовых настенных котлов индивидуального отопления с открытой и закрытой камерой сгорания мощностью до 250 ВА. Изделие обеспечивает отопительное оборудование качественным электропитанием, защищает его от сетевых неполадок.

Интерактивный, 500 ВА / 300 Вт, количество выходных разъемов: 1 (1 с питанием от батареи)

С двойным преобразованием, 1500 ВА / 1050 Вт, количество выходных разъемов: 2 (2 с питанием от батареи)

С двойным преобразованием, 800 ВА / 500 Вт, количество выходных разъемов: 2 (2 с питанием от батареи)

TEPLOCOM-50+ предназначен для бесперебойного электропитания котельной автоматики, систем типа САОГ (системы аварийного отключения газа) и другого оборудования 220 В мощностью до 50 ВА. Применение схемотехники On-line с двойным преобразованием энергии обеспечивает по.

Теплоид — это одноразовая грелка. Дарит тепло и комфорт в любую погоду. Не нуждается в электричестве, топливе, генерирует тепло совершенно автономно. Применяется для согревания человека на холоде. Теплоид размещается обычно во внутренних карманах одежды, в рукавицах и т.

Теплоид — это одноразовая грелка. Дарит тепло и комфорт в любую погоду. Не нуждается в электричестве, топливе, генерирует тепло совершенно автономно. Применяется для согревания человека на холоде. Теплоид размещается обычно во внутренних карманах одежды, в рукавицах и т.

Комплект бесперебойного питания для котла отопления ИБП Cyber 300 Вт + Аккумулятор AGM 33 Ач «Стандарт» Если вы испытываете проблемы при пропадании внешнего питания, то это решение для Вас. В критический момент блок бесперебойного питания (инвертор) переведет газовый ко.

Читайте также  Печка на спирту для обогрева помещения

Комплект бесперебойного питания для котла отопления 300 Вт, 60Ач — Эконом Комплект бесперебойного питания «Эконом» включает в себя Инвертор Cyber Power SMP 550EI, автомобильный аккумулятор 60 Ач, 12 В, провода для подключения к аккумулятору. Данное решение является самы.

Комплект бесперебойного питания для котла отопления 300 Вт, 60Ач — Эконом Комплект бесперебойного питания «Эконом» включает в себя Инвертор Cyber Power SMP 550EI, автомобильный аккумулятор 60 Ач, 12 В, провода для подключения к аккумулятору. Данное решение является самы.

Комплект бесперебойного питания для котла отопления ИБП Cyber 300 Вт + Аккумулятор AGM 33 Ач «Стандарт» Если вы испытываете проблемы при пропадании внешнего питания, то это решение для Вас. В критический момент блок бесперебойного питания (инвертор) переведет газовый ко.

Малогабаритный источник питания; 12 DC; 1.3 А; 90 . 250 АС; -30. +40°С, IP67; Диагональ 55 мм. Защита от перегрузки и КЗ. При установке в плохо вентилируемом месте максимальный ток не более 1 А. Источник питания предназначен для питания радиоэлектронных устройств шир.

На нашем сайте собраны лучшие автономные источники тепла от известных производителей. В каталоге представлено 19 моделей продукции по цене от 50 до 32300 рублей. Для изучения характеристик и отзывов достаточно открыть карточку изделия. Предложение сайта одно из самых выгодных в Москве.

Автономный источник тепла для обогрева

Конечно, зимы в последнее время не балуют нас морозами, но и при температуре 0°С где-нибудь на природе далеко от дома замерзнуть вполне реально. Поэтому самое время подумать об обогревателях, которые можно использовать в полевых условиях.

Основная задача на морозе – не дать замерзнуть конечностям. Руки и ноги наиболее чувствительны к холоду, особенно в спокойном состоянии. Самый простой способ устроить лето в перчатках и ботинках – использовать автономный источник тепла (сокращенно – АИсТ). Выпускают их в городе Королеве, что под Москвой, в трех модификациях: Т3, Т7 и Т11. Цифра указывает время работы в часах. Согревающий АИсТ представляет собой мешочек из плотного нетканого материала. Достаточно размять его в руках – и внутри начнется химическая реакция с выделением тепла. Но ожогов можно не бояться: грелка набирает максимум 45–50°С. Единственное, что стоит учитывать при приобретении такого средства, – перчатки или ботинки должны быть великоваты, чтобы мешочек мог разместиться внутри.

Можно применять АИсТ и для обогрева тела. Нужно просто положить грелки во внутренние карманы. Чем больше карманов – тем комфортнее. Еще одна область применения – профилактика замерзания аккумуляторов в рациях, телефонах и другой технике. Один приложенный к девайсу мешочек способен значительно продлить время его работы.
АИсТ Т3 – 63 руб./2 шт., Т7 – 84 руб./2 шт.,
Т11 – 69 руб./шт.


ДЕРЖИ НОГИ В ТЕПЛЕ
Если ботинки у вас подогнаны по ноге и АИсТ туда поместить не получится, придется приобрести электростельки. Например, от компании Therm-ic. Они почти такие же, как обычные, из вспененного пластика, только с проводом. К проводу подключается аккумулятор – и стелька нагревается. Степень нагрева регулируется ступенчато, в трех положениях. Сам аккумулятор можно повесить либо на голенище ботинка, либо, если прикупить удлинитель, на пояс брюк. Провод при этом проходит вдоль ноги под штаниной. Стельки универсальные, и их легко подогнать под нужный размер. В комплекте две стельки. Аккумуляторы тоже расфасованы попарно, но продаются отдельно от стелек: модель каждый выбирает сам, по потребностям и в соответствии с возможностями. Есть контейнеры для пальчиковых аккумуляторов или батареек. Максимальное время работы от самого емкого аккумулятора – 16 часов.

ЖАР КОСТЕЙ НЕ ЛОМИТ
Вообще одежды с электроподогревом сейчас довольно много. Например, жилет EMS. Три нагревательных элемента плюс аккумуляторный блок располагаются во внутренних карманах. Заряжается аккумулятор от розетки или прикуривателя и работает от 7 до 12 часов. Как утверждают разработчики, при нагреве не излучаются вредные для человека электромагнитные волны. Регулировки температуры нет, но жилет довольно комфортен в любую погоду. Видимо, дело еще и в самой ткани этой одежки: она плотная, не пропускает ветер и работает как термос, сохраняя выделяемое обогревателем и телом тепло.
Жилет
с подогревом EMS – 5000 руб.


Еще один пример в буквальном смысле греющей одежды – костюм «Двойное тепло Комфорт-Н». В названии скрыт глубинный смысл: первое тепло – это то, которое сохраняет утеплитель костюма, а второе – собственно обогрев. На самом деле костюм сделан очень грамотно, и даже без электричества он отлично подойдет для зимы. Поэтому разработчики просто дополнили удачную конструкцию термоэлементами, разместив их в области поясницы и на бедрах полукомбинезона. Так что, строго говоря, полностью греющие здесь только брюки, чего на самом деле вполне достаточно, чтобы не замерзнуть даже в сильный мороз.

Аккумуляторная сборка переносится в отдельной сумочке, которую можно повесить на плечо под куртку или положить во внутренний карман. Интенсивность нагрева изменяется плавно с помощью поворотного регулятора. В комплекте идет зарядное устройство от сети 220 В и от прикуривателя, а также блок для стационарного размещения регулятора и разъема питания в автомобиле, на снегоходе или квадроцикле. Последний позволяет использовать бортовую сеть, не разряжая аккумулятор костюма.
Стельки ThermicSole?– 1570 руб./пара,
аккумуляторы Supermax+Powerpack?–5680 руб./пара

БЬЕТСЯ В ТЕСНОЙ ПЕЧУРКЕ ОГОНЬ.
Но это все обогреватели, так сказать, «нательные». Но есть еще помещения – палатки или более капитальные сооружения, – которые тоже требуют тепла. Для выполнения этой задачи созданы автономные топливные обогреватели. В советские времена туристы довольствовались каталитическим обогревателем «Эверест» на базе примуса «Шмель». Сейчас ему на смену пришли газовые устройства. Одно из таких – обогреватель Kovea Fire Ball. Работает он от любых баллонов, кроме системы Campingaz, и очень экономичен. «Кушает» отопитель в максимальном режиме всего лишь 66 г/ч (от трех до семи часов работы на одном баллоне), что в разы меньше, чем горелки, а благодаря отражателю и нагревательной металлической сетке выдает довольно мощный поток тепла. Так что палатка и даже небольшой домик прогреются быстро. Только без присмотра оставлять обогреватель не стоит. Защита там, конечно, есть, но если прибор упадет, от возгорания она спасет вряд ли. Отражатель у Fire Ball фиксируется в двух положениях: горизонтально и под наклоном в 45 градусов. Последнее положение рассчитано на нагрев, а горизонтальное превращает обогреватель в плиту. Так что в случае необходимости на Fire Ball можно и еду приготовить. Хотя, конечно, процесс будет более долгим по сравнению с обычной горелкой.
Костюм «Двойное тепло Комфорт-Н»?– 16 100 руб.


Мы рассмотрели основные типы мобильных обогревателей, способных даже в самые сильные морозы помочь сохранить тепло. Но на обогреватели, как говорится, надейся, а сам не плошай. Стоит всегда помнить, что обогреватель – лишь помощник правильно подобранной экипировке и в отличие от нее имеет несравненно меньший ресурс.

Обогреватель Kovea Fire Ball – 3370 руб.

Источники теплоты автономных систем теплоснабжения

П. А. Хаванов, доктор техн. наук, профессор кафедры теплотехники и котельных установок Московского государственного строительного университета (МГСУ), ведущий специалист компании «СЕЛЕКТ-Е»

Активное развитие систем децентрализованного теплоснабжения является следствием значительных объемов нового коттеджного строительства в пригородных и сельских зонах застройки, а также реализации масштабных объемов жилищного строительства и реконструкции старой застройки городов. Расширению сферы применения децентрализованного теплоснабжения содействует рост количества нетиповых объектов, возводимых как в коттеджной, так и в городской застройке, где часто встают проблемы получения лимитов на отпуск тепловой энергии, возникающие из-за нехватки имеющихся мощностей централизованных источников и тепловых сетей.

Устойчивая тенденция роста числа крышных, встроенных, пристраиваемых и отдельно стоящих автономных котельных, обеспечивающих теплоснабжение отдельных зданий (реже группы зданий), тепловой мощностью от 30 кВт до 3,5 МВт, подтверждается на протяжении двух последних лет и может оцениваться для различных регионов значением 20–80% от тепловых мощностей, вводимых в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Современная система децентрализованного теплоснабжения представляет сложный комплекс функционально взаимосвязанного оборудования, включающего автономную теплогенерирующую установку и инженерные системы здания (горячее водоснабжение, системы отопления различного назначения и вентиляции). Требования, предъявляемые потребителями теплоты современного здания к параметрам и характеристикам теплоносителя, условиям контроля и управления режимами отпуска теплоты, продолжительности функционирования, ставят целый комплекс теплотехнических задач перед теплогенерирующей установкой, существенно усложняя ее структуру.

Технические решения тепловых схем автономных источников должны учитывать особенности исходных условий: по виду используемого топлива; типу теплогенератора; качеству исходной воды; условиям потребления горячей воды; по конструктивному исполнению систем отопления (центральные, напольные, включая подогрев воды в бассейнах); по режимам работы систем вентиляции и др. Эти технические решения требуют тщательного обоснования выбора теплогидравлической схемы, анализа условий работы, обеспечения надежности функционирования и защиты оборудования от нерасчетных режимов эксплуатации.

Читайте также  Водяной обогреватель для дачи

Выпущенный Госстроем России Свод правил по проектированию СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения» в силу объективных факторов охватывает только основные требования к конструктивным решениям и не может содержать исчерпывающего объема рекомендаций для проектирования (в частности, р. 5 «Котлы и вспомогательное оборудование котельных», р. 6 «Водоподготовка и водно-химический режим»).

Целью публикации является дополнение рекомендаций нормативных документов [1–5] детальным рассмотрением перечисленных выше факторов в конкретных технических решениях принципиальных тепловых схем автономных источников теплоснабжения с использованием примеров расчета и комментариев, предоставляющих разработчикам схем теплоснабжения (или их узлов) информацию для обоснования проектных решений.

I. Системы горячего водоснабжения от автономных теплогенераторов

Автономные системы горячего водоснабжения в жилищно-коммунальном секторе имеют длительную историю развития как в малоэтажной застройке, так и в многоэтажных зданиях. Первыми теплогенераторами были водогрейные колонки. Однако уже в самом начале их использования они имели различную конструкцию в зависимости от вида используемого топлива (дровяные и газовые). Газовые водогрейные колонки – термоблоки – как элемент единой системы теплоснабжения (при централизованном отоплении) в настоящее время широко используются в газифицированных районах городской застройки. Развитие социальной сферы расширяет область применения и увеличивает мощность автономных источников в системах горячего водоснабжения объектов питания, гостиниц, спортивных сооружений, предприятий автосервиса и др.

Разделение автономной системы теплоснабжения на две функциональные структуры – систему горячего водоснабжения и систему отопления зданий – может быть рациональным только при использовании в качестве энергоносителя газообразного (природный и сжиженный газ) или жидкого топлива (в данном обзоре не рассматривается электроэнергия), которые позволяют полностью автоматизировать работу теплогенераторов, что при использовании твердого топлива в автономных теплогенераторах представляется весьма дорогостоящим и проблематичным в комплексе технически наиболее сложных и трудоемких процессов топливоподачи и золоудаления с учетом необходимости обслуживания нескольких очагов горения.

Существенное влияние на технические решения и режимы работы автономной системы горячего водоснабжения оказывает тип теплогенераторов, которые можно классифицировать как проточные и емкостные.

I.1. Проточные теплогенераторы

Основной особенностью проточных автономных теплогенераторов является форсированный гидравлический режим водяного контура с движением теплоносителя со скоростью более 1,5 м/с. Такие гидравлические режимы работы теплогенератора реализуются за счет существенного уменьшения (по сравнению с емкостными теплогенераторами) объема теплоносителя в нем до 0,025–0,035 дм 3 на 1 кВт теплопроизводительности. Малые объемы теплоносителя улучшают динамические характеристики теплогенератора, обеспечивая период релаксации по тепловому возмущению 0,5–2 с/°C, и позволяют создать компактные высокоэффективные теплообменники теплогенераторов при использовании со стороны продуктов сгорания развитых поверхностей нагрева с высоким ребром и большой степенью оребрения. В большинстве конструкций проточных теплогенераторов для теплообменников используется медь или нержавеющая сталь.

Проточные теплогенераторы имеют сравнительно высокое гидравлическое сопротивление, однако, их важным эксплуатационным качеством является устойчивость к отложению накипи в поверхностях нагрева, что объясняется явлением «смывания» отложений солей жесткости при значительной скорости потока (для меди – уже при скорости потока от 1 м/с, а при скорости 5 м/с – полное исключение отложений).

В технических решениях схемы гидравлической обвязки проточного теплогенератора важно обеспечить защиту теплообменника от низких температур теплоносителя на входе и, как следствие, возникновение внутренних механических напряжений в элементах конструкции теплообменника, а также защитить горелочное устройство от попадания в него образующегося в этом случае конденсата, что наиболее характерно для систем горячего водоснабжения при подаче в холодный период года воды с температурой 5°C. Для исключения таких режимов работы необходимо обеспечить температуру поступающей в теплогенератор воды не ниже 40°C за счет рециркуляции горячей воды (схемы I.1.1б; I.1.4), соответствующей обвязки трубопроводами баков-накопителей (схемы I.1.2; I.1.3) или подбора поверхности теплообменников (схемы I.1.4; I.1.5; I.1.6).

Простейшая схема горячего водоснабжения от проточного водонагревателя (схема I.1.1а), тупиковая без циркуляционной линии, используется в малопротяженных квартирных системах, оснащенных теплогенераторами мощностью до 30 кВт, в которых для предварительного подогрева воды перед основным оребренным теплообменником и для защиты атмосферной горелки от конденсата достаточно часто используется экранирование топочной камеры листовой медью с внешним змеевиком большого шага из медной трубы.

В ряде случаев решающим фактором при выборе схемы горячего водоснабжения является возможность регулирования мощности горелочного устройства, а следовательно, и теплогенератора. При позиционном регулировании мощности проточного теплогенератора (Q/Qн=0–1 или Q/Qн=0–0,5–1) использование схемы горячего водоснабжения без накопительной емкости (схемы I.1.1; I.1.4) требует установки оборудования, подбираемого по максимальному «пиковому» теплопотреблению в системе, что в совокупности приводит к существенным колебаниям температуры подаваемой воды. Поэтому при использовании теплогенераторов с позиционным регулированием мощности следует отдавать предпочтение схемам I.1.2; I.1.3; I.1.5; I.1.6 с аккумуляцией горячей воды, для которых номинальная мощность теплогенератора подбирается с учетом емкости бака-накопителя (емкостного водонагревателя) по величине среднечасовой за сутки нагрузки горячего водоснабжения.

Использование проточных теплогенераторов, оснащенных модулируемыми горелочными устройствами с хорошей глубиной регулирования (Q/Qн=0,2–1,0) в схемах I.1.1 и I.1.4, обеспечивает стабильные технические и эксплуатационные показатели работы системы горячего водоснабжения без применения накопительных емкостей.

Необходимо отметить, что недопустимо применение в системе горячего водоснабжения оцинкованных стальных труб с теплогенераторами, оснащенными медными теплообменниками.

Качество и долговечность работы проточных теплогенераторов в системе горячего водоснабжения во многом определяются техническим обоснованием решения по надежному обеспечению гидравлического режима и защите теплогенератора.

I.2. Емкостные теплогенераторы

Особенности работы проточных теплогенераторов должны учитываться и при использовании емкостных теплогенераторов (схемы I.2.1; I.2.2) в тех случаях, когда объем воды в емкостном теплогенераторе менее 5 дм 3 на 1 кВт мощности.

Для емкостных теплогенераторов систем горячего водоснабжения (схемы I.2.1; I.2.2) и для вторичных контуров схем с независимым подключением проточных теплогенераторов (схемы I.1.4; I.1.5; I.1.6) необходимо учитывать ряд важных моментов:

— предусматривать защиту оборудования от отложений накипи умягчением воды в установках ее химической обработки (наиболее остро необходимость обработки воды становится при ее общей жесткости 4,5 мг-экв/л и более);

— обеспечить защиту емкостей-аккумуляторов от внутренней коррозии (в большинстве случаев путем антикоррозионной обработки поверхностей емкости и электрохимической защитой, преимущественно с магниевым анодом);

— системой управления работой емкостных водонагревателей, баков-аккумуляторов обеспечивать периодический (один раз в 5–8 дней) нагрев воды в емкости до 90°C с целью уничтожения бактерий легионелл.

Необходимо также учитывать, что схемы I.2.1, I.2.2 с емкостными теплогенераторми обладают значительной тепловой инерцией в периоды запуска и больших водоразборов и могут приводить к существенным колебаниям температуры воды у потребителя.

При обосновании числа установленных теплогенераторов и их единичной мощности необходимо руководствоваться суточным графиком потребления горячей воды, значениями часовой неравномерности потребления, максимальным и среднечасовым расходами в системе, наличием баков-аккумуляторов, типом теплогенераторов (емкостные или проточные) и их параметрическим рядом (по мощности). При применении схем без баков – аккумуляторов горячей воды суммарная мощность устанавливаемых теплогенераторов подбирается по максимальному «пиковому» потреблению горячей воды, при использовании баков-аккумуляторов (емкостных нагревателей) все оборудование первичного контура схемы горячего водоснабжения (включая теплогенераторы) подбирается по среднечасовой нагрузке горячего водоснабжения:

где Gi – расход горячей воды за i-й час.

Во всех случаях использования двух и более котельных агрегатов для работы в системе горячего водоснабжения (схемы I.1.1–I.1.6) рекомендуется производить обвязку теплогенераторов по приведенным схемам с индивидуальными для каждого теплогенератора питательными насосами и запорно-регулирующей арматурой.

При каскадном регулировании мощности параллельно включенных теплогенераторов для исключения перетока холодной воды в режимах работы одного теплогенератора рекомендуется устанавливать клапан «отсечки» потока (схема I.1 – А)

1.3. Пример расчета

В качестве примера приведены результаты расчета схемы горячего водоснабжения (схема I.1.1б) с непосредственным водоразбором от проточного теплогенератора.

Тепловая мощность установки рассчитывалась по максимальному «пиковому» расходу теплоты на горячее водоснабжение /СП 41-104-2000 п. 3.13 г./, в примере Q max гв =540 кВт. К установке принят проточный водогрейный котел R18-154 фирмы Wolf-Rendomax с модулируемой горелкой, номинальной теплопроизводительностью Q ном к =558 кВт. Расход теплоносителя через котел согласно паспортным данным Gк=47 м 3 /ч=13,06 кг/с, гидравлическое сопротивление котла D Pк=46 кПа.

Тепловая схема рассчитывалась для четырех характерных режимов:

— зимний с максимальной нагрузкой Q max гв =540 кВт;

— зимний со среднечасовой нагрузкой горячего водоснабжения Qгв ср =225 кВт;

— зимняя с частичной нагрузкой Qгв=0,5 Qгв ср =112,5 кВт;

— летняя с максимальной нагрузкой Q max гв =354 кВт /СП 41-104-2000/.

Среднечасовая нагрузка Qгвср рассчитывалась по рекомендациям /СП 41-104-2000, п. 3.13. г./ исходя из величины максимальной нагрузки Q max гв =2,4 Qгв ср кВт.

Расход воды в циркуляционном трубопроводе принимали Gц=0,1 Gгв ср .