Тепловые пушки: ликбез

Когда необходимо за короткое время обогреть большое помещение, на помощь призывают «тяжёлую артиллерию», т. е. тепловые пушки. Основная область их применения — строительные работы (обогрев и технологическая сушка), поддержание комфортной температуры в неотапливаемых жилых помещениях, локальный обогрев при работах на улице, использование в парниках и теплицах. Также можно применить подобное оборудование и в быту — в постоянном режиме или же в качестве дополнения к основному источнику нагрева.

ПУШКА В РАЗРЕЗЕ

В нашей стране, где, как известно, температурные условия не самые щадящие, нередко приходится прибегать к «климатическому оружию». Один из его быстрых и мощных видов — тепловая пушка. Эта техника способна установить в помещении комфортную температуру буквально в считаные минуты. Не нужно ждать, пока она прогреется, как в случае с некоторыми более привычными отопительными приборами, ведь пушка моментально начинает подавать поток тёплого воздуха. Кроме того, пушки отличаются мобильностью, их можно перемещать из одного места в другое. Это, к слову, те особенности, которые во многом определяют популярность данной техники.

Как и обычные обогреватели, пушка состоит из нагревательного элемента, корпуса и вентилятора. Только вентилятор здесь намного мощнее бытового: не было бы его, обогрев помещения в столь сжатые сроки был бы невозможен. Именно он заставляет воздух проходить через нагревательный элемент, создавая мощный тепловой поток.

Большинство видов тепловых пушек и в самом деле напоминают пушку — корпус цилиндрический, располагается горизонтально или под небольшим углом вверх. Встречаются разновидности других форм, которые пушками в основном называют «за компанию», обычно это прямоугольные электрические нагреватели.

Корпус имеет и другие особенности. Он выполнен из металла, что вполне логично, учитывая высокие рабочие температуры внутри аппарата. Кроме того, металлическая защита механизма необходима, если пушки используются на стройплощадке или промышленном объекте (а именно там большинство пушек и задействованы). Снабжают корпуса и теплоизоляцией.

ВЫ НАМ НЕ ПОСЧИТАЕТЕ?

Перед приобретением тепловой пушки будущему пользователю необходимо заранее ответить для себя на несколько вопросов. В каком помещении будет работать обогреватель, каковы его метраж и особенности (назначение, теплоизоляция)? Будут ли там постоянно находиться люди? Какой вид топлива более всего подходит пользователю — электричество, газ, дизель?.. Такие вопросы задаст любой хороший продавец теплового оборудования, так что загодя знать ответы на них — дело не лишнее. Они позволят определить примерный круг моделей, подходящих для задач, решать которые необходимо пользователю.

К примеру, объём помещения. Необходимо учитывать производительность пушки. Рассчитать этот показатель можно исходя из того, что одного «выдаваемого» киловатта хватит на обогрев примерно 8–12 м3 при средней высоте потолков 3 м. Соответственно, чем больше помещение, тем мощнее должно быть оборудование.

Собственно говоря, существуют формулы, по которым самостоятельно можно рассчитать необходимую тепловую мощность. Например, VxΔTxK = ккал/ч, где V — объём обогреваемого помещения (ШхДхВ), м3; ΔТ — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, °С; К — коэффициент рассеяния (зависит от типа конструкции и изоляции помещения). Коэффициенты бывают следующие: К = 3,0 – 4,0 — упрощённая деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа, без теплоизоляции; К = 2,0 – 2,9 — упрощённая конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощённая конструкция окон и крыши, небольшая теплоизоляция; К = 1,0 – 1,9 — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей, теплоизоляция средняя; К = 0,6 – 0,9 — улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое число окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала, теплоизоляция высокая. 1 кВт — это 860 ккал/ч.

Однако нужно помнить, что любые теоретические расчёты не дают совершенно точный результат, так как многое зависит от обстоятельств. Скажем, при очень высоких потолках в помещениях специалисты советуют присмотреться к инфракрасным обогревателям, они также называются длинноволновыми или лучевыми нагревателями, которые нагревают не воздух, а поверхность предметов, тепло от которых затем передаётся воздуху.

Чтобы грамотно подобрать тепловую пушку, не менее важны и другие параметры. У каждой своя «индивидуальность». В зависимости от способа нагрева воздушного потока эту технику разделяют на несколько типов: электрические, дизельные и газовые пушки. Каждый тип имеет свои особенности и преимущества.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУШКИ

Простейший способ отопления помещения — воспользоваться тем источником энергии, который можно найти практически везде — электричеством. Электрические тепловые пушки, которые часто называют ещё тепловентиляторами, весьма популярны сегодня и в быту, и в строительстве. Они исключительно мобильны и удобны в эксплуатации, не требуют дополнительного топлива, так как работают от сети: модели мощностью до 5 кВт — от сети 220 В, те, что мощнее, — от сети 380 В.

При прохождении тока через проводник с высоким сопротивлением выделяется тепло, остаётся только донести его по назначению — «сдуть» с нагревательного элемента с помощью вентилятора.

В роли такого элемента на приборах небольшой мощности может применяться открытая нихромовая проволока, свитая в спираль. Сейчас на большинстве тепловых пушек применяются ТЭНы — нагреватели, у которых проволока помещена внутрь трубки. Трубку изготавливают из стали аустенитного или неаустенитного типа. Последние меньше накаляются (не приобретают красного цвета), поэтому более долговечны, но несут меньшую тепловую нагрузку на единицу площади.

То есть для сравнимого обогрева надо использовать более длинные ТЭНы. Ещё один «минус» использования сталей аустенитного типа — нержавейка в процессе становится хрупкой, появляются микротрещины, а толщина становится меньше в результате окисления. Помимо снижения ресурса, это может приводить к риску «взрыва» ТЭНов в результате температурного расширения наполнителя. Кроме того, тёмные ТЭНы дают намного меньший эффект «выжигания кислорода».

Электрические пушки невелики по размерам. С одной стороны, это удобно — много места они не занимают. С другой, это ограничивает их производительность. Кроме того, они не подходят для обогрева помещений, где возможно попадание воды на пушку и её нагревательный элемент (бани, сауны и т. п.). То, что пушка работает от сети, многим пользователям наверняка придётся по душе — не нужно заниматься ни газовыми баллонами, ни заправкой аппарата дизельным топливом. Однако следует быть готовым к большому потреблению электроэнергии. Оно вполне ощутимо, так что чаще всего электрические модели применяют в кратковременном режиме.

ГАЗОВЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУШКИ

Сами по себе такие модели весят и стоят недорого. Их мощность обычно находиться в пределах 10–100 кВт, но встречаются и более производительные модели.

Единственная проблема — топливо. Сжиженный газ продаётся на некоторых АЗС, но есть далеко не везде. Газовые баллоны нужно постоянно заполнять и иметь место для их хранения. Сделать большой запас газа вряд ли удастся ещё и потому, что к хранению газовых баллонов предъявляется ряд требований.

С другой стороны, газовые пушки экономичны, и при сгорании газа практически не выделяется вредных веществ — только углекислота и вода. Поэтому в процессе их работы проветривать помещение можно не слишком часто, но вентиляция всё равно необходима, хотя бы для пополнения запасов кислорода.

Некоторые разновидности пушек используют для отопления магистральный газ. При этом теряется мобильность, но зато уменьшаются затраты и не требуется переподключение газовых баллонов.

Вне зависимости от того, на каком именно газе работает тепловое орудие, необходимо помнить, что давление в магистрали или баллоне должно соответствовать требованиям выбранной модели обогревателя. Для самой простой из них с мощностью в 10 кВт необходимо давление не менее 0,5 бара. Соответственно, чем мощнее пушка, тем больше этот параметр, и это нужно учитывать перед покупкой обогревателя, иначе техника просто не сможет функционировать.

Для безопасности во многих моделях газовых обогревателей предусмотрены контроль пламени и защита от перегревания корпуса. На этом оборудовании не стоит экономить: потухшее пламя горелки или перегрев могут привести к катастрофе.

Стоит помнить также, что газовые пушки чувствительны к низкой температуре и при серьёзных градусах могут работать нестабильно.

В комплект газовых тепловых пушек входят шланг и редуктор для подключения к баллону или магистрали.

ДИЗЕЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУШКИ

Дизельные аппараты по принципу работы схожи с газовыми, только в качестве топлива используют солярку (некоторые пользователи даже керосин и отработанное масло наливают, что, конечно же, производители пушек не одобряют).

В сравнении с другими разновидностями пушек у дизельных можно насчитать немало недостатков. Во-первых, они имеют довольно высокий вес: транспортировать приходится пушку совместно с баком, а он, даже пустой, что-то да весит. Во-вторых, их конструкция сложнее. Подаёт топливо в камеру сгорания или топливный насос, или воздушный компрессор. Во втором случае сжатый воздух «вытягивает» топливо из бака — принцип такой же, как у пульверизатора. В других видах пушек принудительная подача топлива не нужна, отсюда третий недостаток, связанный с первыми двумя, — цена «комплекта» с баком и подающей системой выше, чем у газовых и электрических моделей. Ещё один «минус» — дополнительные узлы требуют дополнительного обслуживания, как минимум чистки топливного фильтра (и воздушного, если есть). Дизельное топливо по сравнению с газом более загрязнено посторонними примесями, следовательно, включать такие пушки можно только в нежилых помещениях с вентиляцией.

Впрочем, даже газовые пушки не предназначены для отопления жилых комнат, хотя в аварийных ситуациях применяют всё что можно, включая дизельные. Но с этими недостатками дизельных пушек можно смириться, ведь достоинств у них тоже порядочно. Топливо для дизельных пушек доступно: солярка продаётся почти на любой заправочной станции, расход топлива очень экономичный. Обычно одной заправки достаточно, чтобы обогреватель непрерывно работал на протяжении 10–15 часов. Перевозка солярки безопасна, чего не скажешь о баллонах с газом. Кроме того, использование дизельного топлива удобно и с той точки зрения, что отопительная установка не привязана к газовой магистрали. Стоимость отопления у дизельных моделей невелика, а диапазон мощностей такой же, как у газовых пушек, т. е. подобрать подходящую модель реально под помещение любого размера. К тому же дизельная пушка способна работать в широком температурном диапазоне.

Отдельный класс дизельных пушек относится к аппаратам непрямого нагрева. В обычной пушке все продукты сгорания попадают в помещение, а в пушках непрямого нагрева используется дополнительный контур — теплообменник. Горячие газы проходят через него и выбрасываются за пределы отапливаемого помещения через дымоход, а тепло «снимается» с помощью вентилятора. КПД таких пушек меньше, чем обычных, прямого нагрева, цена, естественно, выше, но ни о вентиляции, ни о проветривании заботиться не надо. Разумеется, дымоход — труба для удаления газов, в комплект такой пушки не входит, его придётся приобретать и монтировать дополнительно, сообразуясь с конкретными условиями. Такие модели, предназначенные для стационарной эксплуатации, находят применение, прежде всего, для отопления больших объёмов в рабочих помещениях.

Стоит помнить, что для работы дизельных и газовых тепловых пушек всё равно требуется небольшое количество электричества (обычно в пределах 50–200 Вт) для питания вентилятора и систем автоматики, так что полная автономность с их помощью не достигается. Впрочем, если требуется автономность при работе в аварийном режиме, можно запитать пушку от небольшого генератора, аккумуляторов с инвертором или даже от бортовой системы автомобиля также с помощью инвертора — в данном случае устройства, преобразующего постоянный ток в переменный 220 В.

ДЕТАЛИ И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ

Зажечь газовую или дизельную пушку можно с помощью пьезоподжига или запальной свечи. Электрические пушки обычно имеют несколько нагревательных элементов и позволяют регулировать мощность, подключая их вместе или по отдельности. Почти всегда у таких моделей есть и ещё один режим, в котором нагревательные элементы не задействованы. В нём пушка будет работать в качестве вентилятора.

Возможность регулировки мощности факела в камере сгорания довольно трудно реализовать, поэтому газовые и дизельные пушки обычно функционируют в одном режиме. Чтобы уменьшить температуру в помещении, пушку надо время от времени отключать. Многие модели снабжены встроенным терморегулятором. Его задача — поддерживать тепло в определённом диапазоне, выключая нагрев по достижении заданной температуры. Впрочем, у большинства пушек никакой информации термостат не даёт, чаще всего на его шкале написаны слова «min» и «max», а вывод текущего значения температуры не предусмотрен. Только некоторые экземпляры снабжены полноценным температурным указателем.

Автоматика защиты практически у всех моделей включает в себя автоматическое отключение при перегреве нагревательного устройства или камеры сгорания. При остановке вентилятора температура ТЭНов или камеры сгорания возрастает очень быстро, счёт идёт буквально на секунды. Чтобы избежать серьёзных поломок и пожароопасных ситуаций, устройство защиты от перегрева отключает ТЭНы или перекрывает доступ топлива в камеру сгорания. У газовых и дизельных пушек обычно предусмотрен контроль пламени: при его затухании подача топлива прекращается. Это основные ступени защиты, могут быть и другие, в частности датчик кислорода, отключающий пушку при снижении его концентрации, датчик опрокидывания, системы стабилизации пламени и другие.

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Для эффективного и безопасного функционирования тепловой пушки достаточно соблюдать нехитрые правила. В первую очередь не перекрывать воздухозаборник и воздуховод. Этим правилом нельзя пренебрегать ни в коем случае, даже если и возникает соблазн просушить одежду или обувь на корпусе обогревателя. Нельзя также устанавливать пушку близко к стене и другим препятствиям: будет плохой забор воздуха, а это чревато перегревом.

Так как пушка любого типа имеет в своей конструкции электрические приборы, условия работы должны быть соответствующими: нормальный уровень влаги, защита от попадания воды. Кроме того, необходимо помнить, что некоторые модели работают от сети 380 В и проводка должна соответствовать мощности нагревателя.

Хотя тепловые пушки в большинстве своём предназначены для использования на строительных объектах и в промышленных помещениях, слишком сильная запылённость им противопоказана. Поэтому при работе электроинструментами (перфораторами или шлифмашинами) целесообразно отключать пушку и убирать её до тех пор, пока пыль не будет удалена.

Обязательное условие — проветривание. Каким бы высоким ни был КПД, в воздухе всё равно остаются продукты сгорания. Поэтому необходимо регулярно проветривать помещения, чтобы восполнить расход кислорода.

Ещё одно требование для эффективной работы — равномерное распределение тепловых потоков в помещении. Для обогрева очень больших площадей необходимо использовать несколько пушек одновременно. Они могут быть подчинены одному контрольному оборудованию, которое будет автономно поддерживать в помещении заданную температуру, своевременно включая и выключая пушки.

Из «расходных» материалов для тепловых пушек можно отметить термопары, фильтры, трансформаторы, т. е. те детали, которые время от времени выходят из строя — от этого никто не защищён.

Покупка замены труда не составит. Что касается установки, то специалисты говорят так: кто умеет, тот заменит деталь самостоятельно, другим же лучше обратиться к «специально обученному человеку».

Также стоит напомнить о человеческом факторе. Хотя тепловые пушки и снабжены металлическими корпусами и в основном выглядят основательно, это не повод обращаться с ними неосторожно (тянуть за кабель, толкать). Это зачастую наблюдается на стройплощадках, где действует принцип «не свое — не жалко».

Требования к использованию той или иной модели, как правило, прописаны в документах к тепловому оборудованию.

Перед подключением пушки обязательно ознакомьтесь с ними. Это продлит срок работы тепловентилятора и сэкономит ваши деньги.

Автор: Павел КОСОВ

Интервью опубликовано в зимнем выпуске журнала «Всё для стройки и ремонта» 12`2012 серии «Потребитель»