Objetivo: organizar rápidamente la calefacción efectiva de las instalaciones en un edificio electrificado, gastando un mínimo de fondos para equipos de calefacción. La solución es una pistola de calor diesel de la potencia requerida, capaz de elevar la temperatura del aire frío de la habitación lo antes posible. Queda el problema de la elección: antes de comprar, vale la pena familiarizarse con los tipos de calentadores existentes, el principio de funcionamiento, las ventajas y desventajas de varios modelos.
Tres variedades de calentadores de combustible diesel.
La quema de combustible diesel para la calefacción de espacios se ha practicado durante mucho tiempo. Recordemos, por ejemplo, las estufas de aire tipo OV-65 instaladas en los camiones del ejército cerrados Ural y ZiL. Los nuevos generadores de calor diesel utilizan un principio similar, solo están hechos de materiales modernos y equipados con automatización electrónica.
Una pistola de calor solar quema diesel y calienta el aire conducido a través de la cámara de combustión cilíndrica por un ventilador axial. Por el método de calentamiento y emisión de gases de combustión, los productos se dividen en 3 grupos:
- Las pistolas de calentamiento directo emiten humo a una habitación climatizada. En consecuencia, el uso de tales calentadores de aire dentro del hogar es inaceptable.
- Los generadores de calor indirecto están equipados con un tubo lateral para conectar la chimenea y eliminar los productos de combustión hacia el exterior.
- Los dispositivos de calefacción por infrarrojos también contaminan el aire y arrojan gases de escape a la habitación. La diferencia con los modelos anteriores es el aumento del área de la placa calefactora que emite calor radiante.
Referencia. Entre los fabricantes de pistolas de calor, destacaremos varias marcas probadas: Master, Aurora, Ballu, Elitech, Bison. El rango de capacidades de calefacción de las unidades domésticas es de 10 ... 30 kW, los modelos industriales de pistolas térmicas desarrollan una capacidad de hasta 150 kW.
Considere en detalle el dispositivo de cada tipo de calentadores, luego analice sus ventajas y desventajas.
Principio de calentamiento directo
Una pistola de este tipo consta de los siguientes elementos:
- un cuerpo de calentador cilíndrico y un tanque con combustible diesel están unidos a un marco de metal (generalmente equipado con ruedas);
- se instala una cámara de combustión de acero inoxidable o cerámica en el frente de la caja;
- en la parte posterior de la cámara hay una boquilla de combustible, una bujía incandescente y un sensor de llama fotoeléctrico;
- se proporciona una placa que refleja una llama abierta en el lado frontal del horno;
- En la mitad posterior de la caja hay un ventilador: un sobrealimentador de aire, un sistema de suministro de combustible y una unidad de control electrónico con un regulador de temperatura.
Nota. La segunda función de la placa reflectante es la transferencia de calor radiante a objetos ubicados en la línea de visión a una distancia de 3-5 m.
Un calentador diésel alimentado por aire está conectado a la fuente de alimentación de 220 voltios mediante un cable convencional y se inicia literalmente con solo tocar un botón y configurar el controlador de temperatura ambiente. Cómo funciona la pistola en combustible diesel:
- El usuario vierte combustible diesel o queroseno purificado en el tanque, enciende el dispositivo en la red y establece la temperatura del aire deseada.
- Se encienden el ventilador y el bloque de combustible, el combustible diesel se alimenta desde el tanque a la boquilla, donde se mezcla con aire.
- La mezcla de aire y combustible en forma de niebla fina se inyecta en la cámara y se enciende mediante una bujía eléctrica. La fotocélula detecta la aparición de fuego y, después de unos segundos, el controlador apaga el electrodo de encendido.
- La mayor parte de la mezcla de aire bombeada por el ventilador lava las paredes de la cámara de combustión desde el exterior, luego la corriente caliente sale del "barril" de la pistola.Una parte más pequeña del aire se quema con el motor diesel y se emite en forma de gases de escape.
- Cuando el combustible líquido se agota o el quemador se apaga por otros motivos, el fotosensor reaccionará e informará a la unidad de control. Este último detendrá la bomba y bloqueará el flujo de combustible diesel, el ventilador dejará de funcionar después de 15-30 segundos.
- La combustión se apaga automáticamente cuando el termostato detecta el calentamiento del ambiente a una temperatura predeterminada. Después de que la habitación se enfríe, el quemador reanudará su funcionamiento.
- Los calentadores de marcas conocidas están equipados con un sensor de vuelco que interrumpe el circuito de alimentación.
Aclaración. Si se produce un apagado de emergencia, el calentador no arrancará automáticamente. De acuerdo con el manual de instrucciones del producto, el usuario debe identificar y eliminar la causa de la parada, luego repetir el procedimiento de encendido.
En modelos primitivos o antiguos de pistolas de combustible líquido, se encuentra un sistema de arranque manual con encendido piezoeléctrico. Dichos dispositivos están equipados con seguridad / sobrecalentamiento automático, pero no están equipados con un controlador de temperatura.
Calentadores indirectos
Los calentadores de ventilador diesel de este grupo están dispuestos de manera algo diferente:
- la cámara de combustión está completamente cerrada, la placa refractaria está sellada herméticamente y es la pared frontal del horno;
- el aire forzado se calienta solo por la pared exterior de la cámara, un intercambiador de calor y una placa reflectante;
- los productos de combustión son conducidos a través del tubo vertical superior;
- La pistola de calor debe estar conectada a la chimenea.
Referencia. En los calentadores, se utilizan intercambiadores de calor de acero inoxidable de dos y tres vías. El flujo de aire elimina el calor de las paredes de la cámara y los canales adicionales a través de los cuales se mueven los productos incandescentes de combustión. Dependiendo del diseño del intercambiador de calor, el humo realiza 2 o 3 golpes antes de entrar en la tubería.
La conclusión de los gases de escape a la calle permite el uso de un aparato diesel para calentar espacios cerrados con ventilación insuficiente. Pero todavía es inaceptable calentar edificios residenciales con una pistola de calefacción indirecta, la razón es la falta de un sensor de tracción y la automatización correspondiente que protege a las personas de los humos.
Diferencias de diseño en modelos infrarrojos
La idea de la transferencia de calor radiante es el calentamiento local de las superficies que caen dentro del área de cobertura de la pistola. El sitio irradiado puede estar en una habitación de cualquier área o al aire libre. Es fácil adivinar que en tales situaciones es inútil calentar el aire.
¿Cuál es la diferencia entre una pistola infrarroja diesel y calentadores de aire convectivos?
- una fuente de calor radiante es la pantalla refractaria frontal;
- para expandir el área de radiación, se aumenta el diámetro de la placa y la carcasa;
- el aire se suministra en pequeños volúmenes suficientes para quemar combustible diesel y enfriar el quemador;
- Salida de gases de combustión: directamente a la habitación a través de muchas pequeñas aberturas hechas en la pantalla.
Comparación Se cree que los calentadores solares infrarrojos son más económicos que los convectivos (aire). Estas son las características de dos pistolas: Ballu BHDP-30 de combustión directa con una potencia de 30 kW y un calentador radiante "Master" XL 9 SR con un rendimiento de 29 kW. El consumo de diesel en el primer caso es de 2.4 kg / h, en el segundo - 2.3 kg / h, la diferencia es casi imperceptible.
El diseño del calentador de ventilador infrarrojo de combustible líquido es similar al de una pistola de gas similar. Ambas unidades calientan superficies en lugar de aire y a menudo se utilizan para realizar una variedad de actividades al aire libre en invierno.
Características del combustible
Al estudiar los esquemas anteriores, probablemente haya notado diferencias en los diseños de las pistolas: en algunas, se representa una bomba de aire, en otras, combustible líquido. En productos de diferentes marcas, el suministro de combustible diesel a la boquilla del calentador se puede realizar de dos maneras:
- Electromecánico.
- Expulsión.
La primera opción implica el uso de la boquilla principal y la bomba de combustible de alta presión (TNVD), que se muestra en la foto. El suministro de combustible de un motor diesel de un automóvil está dispuesto de manera similar. La bomba aumenta la presión en la línea principal y la boquilla inyecta combustible en la cámara, donde se mezcla con el aire y se enciende a altas temperaturas (en motores de combustión interna, por compresión).
La alimentación de eyección de combustible diesel funciona así:
- Dentro de la boquilla de baja presión, convergen 2 canales: aire y combustible.
- Un compresor rotativo instalado en la parte trasera de la pistola bombea aire al primer canal, por lo que se forma un vacío en el segundo.
- Hay un efecto de expulsión: el vacío comienza a extraer combustible del tanque a través de la tubería de combustible.
- Una vez en la boquilla, el combustible diesel se mezcla con el flujo de aire y se envía a la cámara, donde se quema con éxito.
Un hecho notable. El compresor de tipo rotativo y el ventilador - sobrealimentador de aire calentado son accionados por un motor eléctrico. Es decir, ambos impulsores están montados en un eje común, el número de revoluciones y el rendimiento están regulados por la electrónica.
El combustible diesel y el flujo de aire aspirado por el compresor se someten a una limpieza gruesa y fina en los filtros respectivos. Las versiones caras de las pistolas de calor están equipadas con una pantalla LCD y un sensor de nivel de combustible diesel en el tanque.
Pros y contras de las armas diesel
Si te centras en las opiniones de los usuarios, la principal ventaja de los calentadores solares es la autonomía. Un calentador de aire es indispensable en situaciones donde no hay otras fuentes de energía: gas principal y combustible sólido, o el límite en el consumo de electricidad es muy limitado.
Referencia. Los compresores y ventiladores de modelos potentes con una capacidad de calentamiento de más de 120 kW consumen aproximadamente 1000 vatios de electricidad. La serie de electrodomésticos "envuelve" un contador de 200-300 vatios.
Otras ventajas de los calentadores de combustible líquido:
- Movilidad de la instalación y eficiencia de la organización de la calefacción. Los costos de tiempo son mínimos: compré una pistola, la puse en su lugar, llené combustible diesel y encendí la calefacción.
- La unidad es fácil de mover de una plataforma a otra.
- La eficiencia del calentador es bastante alta: los fabricantes afirman una eficiencia de aproximadamente el 83%.
- Calentamiento de velocidad. Según este indicador, el quemador diesel supera a los elementos de calefacción eléctrica.
- Universalidad El dispositivo es adecuado para áreas al aire libre y cualquier local de gran volumen, excepto residencial.
Explicar un punto interesante con respecto a la eficiencia. Algunos vendedores afirman lo siguiente: las pistolas diesel de calentamiento indirecto son menos eficientes que los calentadores de combustión directa que emiten gases dentro de las habitaciones. Al igual, la eficiencia de estas plantas alcanza el 100%, ya que el calor de los productos de combustión no se muestra en la calle.
De hecho, la eficiencia de las diferentes armas es casi la misma, pero los dispositivos de calentamiento indirecto realmente emiten parte del calor junto con el humo. Ahora abra la documentación de cualquier calentador de combustión directa y lea los requisitos para una operación segura: para la eliminación de gases tóxicos, se requiere ventilación de suministro y escape o ventilación intensiva.
En pocas palabras: las pistolas de flujo directo liberan todo el calor en la habitación calentada, pero el 20-30% de esta energía se lleva a través de la ventilación. Es decir, las pérdidas reales y la eficiencia de ambos dispositivos de calentamiento son aproximadamente las mismas, aunque las unidades de flujo directo son más baratas que los modelos de chimenea.
Desventajas de los generadores de calor que queman diesel y queroseno:
- a un precio, los cañones solares pierden a los aparatos eléctricos: convectores y calentadores de ventilador;
- el combustible diesel no es la fuente de energía más barata:
- el funcionamiento del calentador va acompañado del olor a combustible diesel y gases de escape;
- El combustible de calidad media y baja, que se vende en las estaciones de servicio, obstruye rápidamente las partes de trabajo de la pistola de calor con hollín, y el aparato a menudo debe ser reparado.
La elección del generador de calor de combustible líquido
El primer paso es determinar la potencia térmica del dispositivo.Hay matices: el cañón no se puede calcular por métodos tradicionales, ya que la unidad se usa a menudo para calentar grandes volúmenes y habitaciones sin el aislamiento adecuado. Se propone la siguiente metodología:
- Mida y calcule el volumen de la habitación calentada V, m³;
- Descubra la diferencia de temperatura en la calle y en el interior en el período más frío Δt, ° С;
- Determine el coeficiente adimensional k de pérdida de calor del edificio y calcule la potencia del calentador Q de acuerdo con la siguiente fórmula.
Recomendación. Tome el valor del coeficiente k dependiendo del tipo y grado de aislamiento térmico del edificio. Para un hangar de metal, un garaje k = 4, un cobertizo de madera - 3, una casa de campo de ladrillo - 2 ... 2.9 (dependiendo del grosor de las paredes). Si la estructura está bien aislada, tome un coeficiente de 0.6-0.8, con un aislamiento térmico promedio - 1 ... 1.9.
Ejemplo. Calculamos la potencia térmica de la pistola solar para una caja de hierro aislada de 10 x 5 m con una altura de techo de 3 metros, el volumen de la habitación es V = 10 x 5 x 3 = 150 m³. Tomamos la temperatura de la calle menos 25 grados, la temperatura interna más 10 ° С, la diferencia Δt = 35 ° С. Cuánto calor se necesitará: Q = 150 x 35 x 4/860 = 24.4 kW.
Cómo elegir una pistola según las condiciones de funcionamiento:
- Para calentar locales industriales, sitios de construcción cerrados, hangares y almacenes, es adecuado un dispositivo de calentamiento directo. Si las personas trabajan constantemente en el edificio, ¡la ventilación forzada es obligatoria!
- En garajes privados, estaciones de servicio de automóviles, invernaderos, establos y otras dependencias, es mejor comprar e instalar pistolas térmicas de chimenea.
- Los dispositivos de calefacción por infrarrojos son excelentes para cualquier calefacción local. Ejemplo: un taller de producción con techos altos o un área abierta donde no es posible calentar todo el volumen de aire, y un área limitada es bastante posible.
- Use el algoritmo de selección del sistema de calefacción presentado en la tabla:
Si necesita calentar una instalación industrial pequeña en su conjunto, preste atención a las versiones para la calle de armas de alta potencia. La instalación se encuentra fuera del edificio, y se colocan varios conductos de aire en el interior para la mejor distribución de flujos, como se hizo arriba en la foto.
Mantenimiento y reparación de calentadores.
Durante el funcionamiento prolongado de la pistola, surgen fallas menores que el usuario puede solucionar con sus propias manos. Síntomas y métodos de reparación:
- Después de encenderlo, el dispositivo se inicia, pero se apaga rápidamente. Retire el detector de llamas de la toma y retire el hollín de la lente de trabajo.
- Si la intensidad de calentamiento disminuye, limpie los filtros de aire y combustible. El fabricante recomienda cambiar los elementos del filtro a intervalos de 500 horas de funcionamiento.
- Encendido difícil o ausente de la mezcla de aire y combustible. Apague la bujía, quite el hollín y ajuste el espacio entre los electrodos (generalmente 1,4 ... 1,5 mm).
- Una disminución en la eficiencia y la aparición de humo negro indica una boquilla obstruida. En la mayoría de los modelos, la pieza se retira y limpia fácilmente, si no puede hacer frente, llame al asistente.
- Otra razón para un arranque difícil son los problemas del compresor. La unidad debe limpiarse y ajustarse la presión de trabajo; si es necesario, lubrique el motor eléctrico.
La bujía incandescente y la boquilla se encuentran en el plano posterior del cabezal del quemador. Se conectan 2 tubos al atomizador (aire del compresor y suministro de combustible), y un cable de alto voltaje al encendedor. Este último a menudo se rompe en "masa", lo que hace que la chispa desaparezca en la vela.
Conclusión
Las pistolas infrarrojas y de convección en combustible diesel son fuentes de calor convenientes y potentes que pueden funcionar en condiciones difíciles. Los dispositivos fabricados en fábrica son absolutamente seguros, si sigue las precauciones contra incendios claramente establecidas en el manual del usuario.Además de garajes y talleres, los generadores de calor a menudo se usan en un sitio de construcción para calentar paredes enlucidas, soleras de hormigón y cimientos, vertidos en invierno a temperaturas bajo cero.