Как работает газовый конвектор

Конвектор на газу — что это такое, как работает и из чего состоит

Газовый конвектор – одна из разновидностей автономных обогревателей, предназначенных для отопления отдельных помещений. Функционально он практически полностью идентичен своему более распространенному электрическому аналогу, но в качестве источника энергии в нем используется природный или сжиженный газ.

Содержание

Как работает конвектор

Принцип работы газового конвектора основан на изменении свойств газа при увеличении его температуры.

Смонтированный газовый конвектор

Проходя через теплообменник конвектора, воздух нагревается, становится легче и поднимается выше, а на его место приходят новые порции холодного воздуха. Такое перемещение воздушных слоев называется конвекцией, отсюда и произошло название прибора.

Внутренне устройство и принцип действия этого обогревателя однозначно определяют способ его размещения: конвектор лучше всего установить как можно ниже, тогда эффективность его работы будет наибольшей.

Дело в том, что самый холодный воздух, в силу своей плотности и большего веса, всегда находится внизу, и нагреваться при такой конфигурации он будет в первую очередь. На практике газовый отопительный агрегат чаще всего стараются смонтировать под окном, где теплопотери обычно максимальны.

Принцип работы газового конвектора

Газовый обогреватель часто комплектуется тангенциальным вентилятором. Его установка помогает увеличить скорость подачи нагретого воздуха и заметно убыстрить процесс прогрева помещения. Кроме того, некоторые дорогие модели имеют увеличенную толщину стенок корпуса и поэтому способны аккумулировать значительные объемы тепла, а затем передавать его в окружающее пространство при помощи теплового излучения. Такие приборы объединяют в себе преимущества обычных радиаторов и конвекторов и обеспечивают наиболее высокое качество отопления.

Устройство газового конвектора

Газовый конвектор обычно состоит из следующих комплектующих:

• корпус;
• теплообменник
• газовая горелка;
• комбинированный клапан;
• система отвода продуктов сгорания;
• термостат;
• система автоматики.

В зависимости от типа и функциональности конкретного устройства, некоторые составляющие могут быть выполнены по-разному или вообще отсутствовать.

Корпус газового конвектора имеет декоративные и защитные функции. Обычно он выполняется из прочного металла, окрашенного специальной термостойкой краской, которая способна выдерживать резкие перепады температур и предохраняет поверхность от коррозии. Внутри прибора во время его работы постоянно горит газ, поэтому кожух должен надежно защищать интерьер помещения от открытого огня. В нижней и верхней части корпуса предусматриваются специальные прорези для циркуляции воздуха.

Теплообменник

Задача теплообменника – быстро и эффективно нагреть воздух. Следовательно, он должен иметь максимальную площадь соприкосновения с воздушным потоком. Для этого его поверхность делают как можно более ребристой. Вместе с тем, принцип работы теплообменника предполагает постоянный разогрев от газового пламени, поэтому его производят из жаропрочной стали или из чугуна и покрывают термостойким красителем.

Газовая горелка

Основные составные элементы газового конвектора

Тепло для работы газового конвектора образуется в результате сжигания газа в горелке. Она находится внутри теплообменника и обычно состоит из двух частей: запальной и основной. К запальной горелке подводится электрод, который разжигает ее с помощью электронного или пьезокерамического разряда. Если автоматика не заблокировала подачу газа из-за неисправности каких-либо узлов системы, зажигается основная горелка.

Комбинированный клапан

Установка комбинированного газового клапана обеспечивает управление давлением газа, подаваемого в камеру сгорания конвектора, в зависимости от сигналов, вырабатываемых системой автоматики или терморегулятором. Клапан соответственно увеличивает, уменьшает или совсем прекращает подачу топлива в конвектор.

Система дымоотвода

Любые газовые теплоагрегаты делятся на две группы: с естественной и принудительной тягой. Газовый конвектор также может быть устроен по-разному:

• Приборы каминного типа забирают воздух из помещения, а продукты сгорания выводят в вертикальный дымоход, т. е. их принцип действия похож на работу обычной печи.
• Парапетные обогреватели более экологичны и безопасны. Забор воздуха и отвод дымовых газов в них производится через коаксиальную трубу, которую прокладывают через наружную стену на улицу. Тяга в этом случае поддерживается встроенным вентилятором.

Большинство выпускаемых конвекторов работает по второй схеме, которая обеспечивает более простую установку и комфортное использование.

Труба дымохода выводится горизонтально на расстояние от 50 до 120 мм (в зависимости от мощности конвектора и диаметра выходного патрубка) и закрывается решеткой, предохраняющей устройство от попадания посторонних предметов и задувания пламени.

Газовый конвектор, как и любой современный обогреватель, может поддерживать заданную температуру в помещении. Для этого служит термостат, который управляет работой газового клапана. Если нужная температура уже достигнута, подача газа устанавливается на минимальный уровень, достаточный для ее сохранения.

Система автоматики

Встроенная автоматика анализирует показания датчиков и отслеживает возникновение всех нештатных ситуаций. Падение давления в газовой магистрали, прекращение подачи воздуха в камеру сгорания, поломка вентилятора газохода, срыв пламени и другие проблемы приводят к мгновенному отключению конвектора.

Особенности установки

Монтаж газового конвектора обычно не вызывает серьезных затруднений. Главная задача – обеспечить герметичность всех соединений и правильно вырезать отверстие в стене для коаксиального дымохода. Обычно эта работа разбивается на несколько этапов:

1. Выбор и подготовка места установки. Как мы уже говорили, конвектор лучше всего вешать под окном. Эти требования содержатся в строительных нормах и правилах (СНиП). После определения точного положения корпуса необходимо разметить место под выход трубы газохода;

Диаметр этого отверстия должен быть немного больше внешнего размера самой трубы, для того чтобы в него можно было заложить слой утеплителя.

Отверстие должно быть выполнено с небольшим уклоном

Установкаконвектора и газохода. Коаксиальная труба собирается и одевается на выходной патрубок. Все места соединений обрабатываются термостойким герметиком. Конвектор закрепляется на стене при помощи соответствующего крепежа;

Установка трубы отвода газов

Подведение газа. Газовая труба должна подходить к месту установки обогревателя только по улице. В месте подключения к конвектору необходимо установить запорный кран;

Пробный запуск. Открываем подачу газа и сразу же проверяем герметичность соединений. Для этого используем мягкую губку, смоченную в мыльном растворе. В правильно собранном узле при нанесении раствора не должно образовываться пузырей;

Если все работает нормально, поджигаем горелку, через смотровое окно проверяем высоту газового пламени и устанавливаем на терморегуляторе нужную температуру. При достижении этой температуры конвектор должен перейти в менее интенсивный режим горения, необходимый для поддержания комфортного уровня тепла в помещении.

Подробнее о том, как установить газовый конвектор, смотрите на видео.

Газовый конвектор – хороший выбор для отопления помещений, к которым подведено газоснабжение. Его установка проста, не требует разводки труб и проведения сложных расчетов. При необходимости в периодическом кратковременном обогреве он может стать самым подходящим вариантом.

Возможно, вам будет интересно узнать

Что такое газовый конвектор – конструктивные особенности и эксплуатация

Как работает конвектор на газе

Газовые отопительные конвекторы для обогрева жилых помещений используют принцип естественной конвекции воздуха. Холодные воздушные массы всегда находятся внизу помещения. При нагреве воздух поднимается до тех пор, пока не начнет остывать. Принцип работы всех конвекторов основан на естественной циркуляции воздушных масс.

Принцип работы конвекторов

Газовый прибор отопления работает следующим образом:

1. Внутри конвектора находится теплообменник, подключенный к конвекционным каналам.
2. Теплообменник разогревается при сжигании газа.
3. Воздух проходит через нагревательный элемент и нагревается.
4. Нагретые потоки воздуха поступают в помещение.

Принцип работы газового конвектора имеет несколько преимуществ, выгодно отличающих прибор отопления от аналогов.

Преимущества газовых конвекторов

Принцип работы, используемый конвекционными обогревателями, имеет несколько преимуществ:

• Меньший расход газа – воздух в помещении нагревается напрямую, а не благодаря теплоносителю, что увеличивает КПД оборудования и снижает затраты на отопление.
• Отсутствие необходимости в теплоносителе. Обогрев помещения осуществляется с помощью нагрева воздуха. Конвекторы можно устанавливать в неотапливаемых помещениях, запуская только в случае необходимости, не опасаясь размерзания системы отопления. По этой причине установка газового конвектора для дачи является оптимальным вариантом.
• Универсальность – обогреватель подключается к центральному газовому трубопроводу или баллонам. Для работы конвектора требуется подключение к трубе отвода продуктов горения.
  Подсоединение к сети электроснабжения необходимо только моделям конвекторов с вентилятором. Вентилятор ускоряет циркуляцию воздуха и в несколько раз увеличивает скорость нагрева помещения.

Чтобы установить газовый отопительный конвектор в квартире, требуется получение разрешения от газовой службы и изготовление проекта отопления, такого же, как и для водогрейного котла.

Виды конвекторов на газе

Чтобы подобрать подходящий конвектор, следует узнать об основных отличиях существующего оборудования, плюсах и минусах модификаций.

По каким признакам можно классифицировать обогреватели?

• Способ монтажа – существуют настенные и напольные модели. Первые занимают меньше места, отличаются небольшим весом и эффективностью, ограничены производительностью (максимальная мощность 10 кВт).
  Для отопления гаража, помещений с большой площадью, лучше выбрать напольную модель. Обогреватели имеют большой вес за счет увеличенного теплообменника. Производительность напольных конвекторов достигает нескольких мВт (промышленные версии).
• Отвод отработанных газов. В обычном конвекторе установлена открытая камера сгорания газа. Принцип работы устройства несколько напоминает простую дровяную печь. Конструкция имеет несколько недостатков – сжигает кислород, требует хорошей вентиляции помещения, а также изготовления сложной системы дымоотведения.
  Конвекторы нового поколения используют закрытую камеру сгорания. Вместо дымохода используется коаксиальная труба. Забор воздуха осуществляется с улицы, потому в процессе работы не сжигается кислород в помещении. Системы с закрытой камерой сгорания имеют только один недостаток – стоимость, больше чем у классических моделей на 30-50%.
• Материал теплообменника. Принцип работы конвектора связан с постоянным термическим воздействием. Одной из частых причин выхода из строя обогревателя является прогорание стенок камеры. Теплообменник изготавливают из стали или чугуна. Кристаллическая структура последнего металла обеспечивает длительный срок эксплуатации (около 50 лет) и высокую теплоотдачу. Стальная камера проработает около 10-15 лет.
• Вентилятор. Конвекторы большой мощности снабжены системой принудительной циркуляции воздуха. Бюджетные бытовые модели могут не иметь вентилятора.
• Тип газа. Модели предназначены для работы на любом виде «голубого» топлива. Газовый конвектор на природном газе может работать и на пропане. Для переоборудования потребуется специальный переходной комплект.
• Автоматика управления. Бюджетные модели укомплектованы обычными термостатами. Программируемый блок управления позволяет контролировать температуру в помещении и устанавливать необходимый режим отопления.

Стоимость газового конвектора зависит от материала теплообменника, наличия переходного комплекта, а также характеристик блока управления.

Можно ли ставить конвектор в жилом помещении

Отопление дома или квартиры газовыми конвекторами полностью безопасно. При этом необходимо учитывать несколько аспектов:

• Модели с вертикальным дымоходом, снабжены открытой камерой сгорания. Эксплуатация конвекторов данного типа разрешена в частных и загородных домах, но запрещена в многоэтажных строениях. В квартирах рекомендуется монтаж систем без дымохода.
• Оформить разрешение на установку конвектора несколько легче, чем получить документы на эксплуатацию газового водогрейного котла. Газовая служба разрешает использовать обогреватели для отопления промышленных и бытовых зданий.

Как выбрать конвектор на газе

Следует обратить внимание на технические характеристики обогревателей. Оптимальным вариантом является выбор конвектора с чугунным теплообменником закрытого типа и программируемым блоком управления.

При выборе оборудования потребуется учесть следующее:

• Расчет мощности. При нагреве помещения используется конвекция воздуха. Следовательно, обогреватели эффективны только в ограниченном пространстве. Для каждой комнаты потребуется установить отдельный конвектор. Расчет мощности осуществляется по формуле 100 Вт на 1 м².
• Тип жилья. Для квартиры подойдут нагреватели с закрытой камерой сгорания и выводом продуктов сгорания через коаксиальный дымоход. В своем доме можно поставить любой тип оборудования. Но при монтаже обогревателя с закрытой камерой, необходимо позаботиться о постоянном и интенсивном притоке свежего воздуха.
• Тип топлива. Газовый отопительный конвектор на сжиженном газе запрещается устанавливать в квартире многоэтажного дома, по причине высокой взрывоопасности баллонов.

Все конвекторы изначально изготавливаются с возможностью подключения к магистральному газопроводу. Если планируется в дальнейшем подключить газовый конвектор к баллону, необходимо приобрести специальный редуктор (в некоторых модификациях идет в комплекте).

Конвектор какой фирмы лучше выбрать

Для бытового применения можно выбрать обогреватели следующих производителей:

1. Alpine Air
2. Hosseven
3. АКОГ
4. Emax
5. FEG
6. TMT
7. Karma

Мощность предлагаемого оборудования колеблется от 1,5 до 10 кВт, что дает возможность обогреть как небольшую мастерскую, так и большую комнату до 100 м².

Как правильно поставить конвектор

Нормативы по установке, требования и ограничения подробно описаны в инструкции по эксплуатации. В частности, там указывается:

• Установка газового конвектора в деревянном доме. Во время работы корпус нагревается до 50-55°С. Необходимо изолировать деревянные поверхности, соприкасающиеся с греющимися деталями конструкции. Правила монтажа в деревянном доме предписывают изготовление противопожарных разрывов кровли.
  Если используется коаксиальная труба, в месте прохождения через деревянную стену изоляция не требуется. Поверхность коаксиального дымохода нагревается незначительно, в связи с особенной конструкцией горелки и трубы.
• Расположение от пола. Воздушное отопление дачного или жилого дома имеет определенные особенности, влияющие на эффективность отопления. Чтобы обеспечить максимальную производительность, следует устанавливать конвектор как можно ближе к полу. В результате такого решения увеличивается интенсивность циркуляции конвекционных потоков и повышается КПД оборудования.
• Газовая труба подводится к обогревателю исключительно по улице. В месте подключения следует установить запорный кран.

Пробный запуск осуществляется в присутствии представителя газовой службы. В документации конвектора делается соответствующая отметка.

Что лучше, конвектор на газе или котел

Все зависит от технических характеристик здания и особенностей его эксплуатации. На монтаж конвектора требуется меньше времени и материальных средств.

Воздушное отопление рекомендуется использовать в загородных домах, не отапливаемых в зимнее время года. При установке отсутствует необходимость в использовании водяного контура, можно греть здание только время от времени. Даже при отрицательной температуре в комнате, прогреть помещение можно за 20-30 минут.

Газовый конвектор для дома на баллонном газе уступает котлу, подключенному к магистральному трубопроводу по экономичности, но превосходит по функциональным возможностям. Выбор воздушного обогревателя оправдан в случае отсутствия газификации. На полностью заправленном баллоне обогреватель проработает приблизительно 10 дней.

Конвектор лучше и быстрее обогревает помещение и затрачивает для этого меньше топлива, но его эффективность ограничивают свойства конвекционных потоков. Интенсивность нагрева снижается по мере возникновения препятствий: стен, мебели и т.д.

Для обогрева загородного дома или небольших помещений оптимально подойдет обогреватель конвекторного типа. Но для жилых отапливаемых домов с большими комнатами, лучше установить традиционный газовый котел.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Газовый конвектор

Для отопления помещений любого назначения сейчас используются самые разнообразные приборы и источники тепла. Задействованы все возможные варианты исполнения и принципов действия от электрических обогревателей, газовых котлов и до использования геотермальной энергии. Среди этого многообразия встречается и отопительный газовый конвектор. Это устройство внешне напоминает обычный радиатор, только чуть крупнее и работает на магистральном природном или сжиженном газе. В нем не нагревается вода с последующим распределением по радиаторам, тепло от сжигания газа через теплообменник сразу попадает в помещение.

Интересно разобраться в особенностях такого типа обогревателей и определить сферу его применения исходя из преимуществ и недостатков газового конвектора.

Назначение

Предназначен конвектор, работающий на природном газе для обогрева помещений различного назначения. При этом горение происходит в закрытой камере, воздух подается с улицы и туда же сбрасываются продукты горения. Теплота, выделяемая в процессе сжигания топлива, передается корпусу камеры сгорания и теплообменнику, а далее воздуху внутри помещения. За счет быстрого нагрева воздух поднимается вверх, освобождая место более холодному, поддерживая активный конвекционный процесс по всей комнате.

Газовый конвектор быстрее и активнее прогревает воздух, чем его электрические собратья или тем более радиаторы конверторного типа для водяной системы отопления. Это связано с большей температурой поверхности теплообменника и увеличенной скоростью теплопередачи от камеры сгорания.

Газовый конвектор – отличное решение в следующих ситуациях:

• Основное отопления небольшого помещения или домика с одним или двумя смежными комнатами.
• В качестве замены твердотопливной печи, которая до этого использовалась для обогрева дома.
• Для быстрого прогрева и поддержания комфортной температуры в гараже, подсобном помещение, небольшом загородном доме.
• В качестве дополнения к центральной системе отопления в помещениях, где установка водяного радиатора затруднена (подвальное и полуподвальное помещение, мансарда, веранда и т.п.).
• Для отопления тепличного хозяйства.

В качестве замены основного отопления газовый конвектор подойдет разве что для малых домов или отдельных комнат. Эффективно отапливаемая площадь легко рассчитывается исходя из доступных по мощности моделей газовых конвекторов. В продаже чаще встречаются устройства с мощностью 2,5-6 кВт реже до 12 кВт. В первом случае конвектора хватит для обогрева комнаты площадью до 50 м2. Самые мощные модели востребованы разве что для промышленных и общественных помещений площадью до 100 м2.

Устройство

Схема работы газового конвектора

Конструкция газового конвектора до предела простая, в ней имеется:

• камера сгорания;
• газовая горелка;
• блок автоматики (Eurosit);
• теплообменник, формирующий внешнюю часть камеры сгорания;
• коаксиальный дымоход.

Камера сгорания используется закрытого типа. В нее подается воздух с улицы и туда же сбрасываются продукты горения. Есть небольшое число моделей конвекторов с открытой горелкой, но такие устройства лучше обходить стороной, так как они быстро выжигают кислород в помещение и насыщают воздух СО2 и другими продуктами горения.

Материал камеры сгорания и теплообменника:

Стальная камера легче и дешевле. Конвектор со стальной начинкой на 10-15 кг меньше по весу, чем с чугуном. Однако даже если производитель использовал специальную жаростойкую сталь, все равно она со временем прогорает и срок службы такого устройства ниже.

Чугунная камера сгорания обладает практически неограниченным сроком службы, чувствительна она только к резким перепадам температуры. От чего появляются микротрещины в материале. В остальном чугун стойкий к коррозии, не истончается под воздействием открытого огня и обладает высокой теплоемкостью, что для отопительного прибора скорее положительная характеристика.

В конвекторе используется простая по форме одномодульная горелка, обеспечивающая ровное горение по распределенной площади. Важно, чтобы факел пламени на каждой форсунке был небольшого размера, а газ, смешанный с воздухом в определенной пропорции, сгорал полностью без остатка.

Газовые конвекторы рассчитаны под использование природного газа по ГОСТ 5542 низкого давления 1274 Па. Часто конвекторы одновременно поддерживают установку баллона со сжиженным газом, который подается через жиклер и редуктор. За управление подачей газа, регулировку выходной мощности и контроля температуры в помещении отвечает механическая автоматика, чаще, хорошо зарекомендовавший себя EuroSit.

Дымоход представлен в виде коаксиальной трубы, в нем патрубок меньшего диаметра вставлен в трубу большего диаметра, формируя два раздельных канала. По внутреннему каналу сбрасываются продукты горения, а по промежутку между трубами поступает свежий воздух с улицы для поддержания горения газа. Подразумевается, что конвектор устанавливается возле стены, граничащей с улицей. Дымоход сразу выходит на внешнюю сторону здания по подготовленному каналу. Чем меньше длина дымохода, тем лучше.

С наддувом

Нагрев теплообменника происходит быстро и активно, его температура может достигать 600°С, хотя чаще площадь теплообменника проектируется с тем учетом, чтобы конвекционного потока хватало для поддержания значительно меньшей температуры 60-120°С.

Один из вариантов активно и быстро отвести тепло от теплообменника, а заодно быстро прогреть отапливаемое помещение – это использование наддува, вентилятора, способного быстро прогнать через конвектор большой объем воздуха.

Такой подход уместен например для обогрева подсобного помещения, производственной или строительной зоны, дачного домика или гаража. Там, где по большей части холодно, и нужно при необходимости в краткий срок создать комфортные условия для людей. Если конвектор используется в качестве основного источника тепла, то вентилятор будет отчасти занят только в начале процесса, пока воздух не нагреется, а после отключится и не будет задействован.

Отдельно следует оговорить самые компактные конвекторы. В них вентилятор используется постоянно. Площадь теплообменника уменьшается для снижения веса и габаритов устройства, а для достижения нужной тепловой мощности нужен вентилятор, чтобы успевать отвести тепло от камеры сгорания.

Плюсы и минусы

Стать полноценной заменой газовому котлу отопления конвектор не может. Только в ограниченном числе случаев его использование оправдывает себя. Преимуществом конвектора называют отсутствие необходимости в разводке водных труб отопления по дому, однако вместо этого придется прокладывать газовые трубы, что связано с большим риском.

Один или два газовых конвектора обойдутся дешевле газового котла, так что в этом аспекте для небольшого дома они могут оказаться предпочтительней. Затраты на разводку труб приблизительно одинаковы, зато не нужно тратиться на радиаторы отопления.

Основное преимущество – быстрый прогрев помещения и легкий старт обогревателя, даже если изначально в помещении была отрицательна температура.

Из важных особенностей газовых конвекторов следует учитывать:

• Высокая температура теплообменника вызывает разложение пыли в воздухе, от чего требуется постоянное проветривание, чтобы не ухудшилось самочувствие жильцов.
• Активный конвекционный поток охватывает весь объем помещения.
• Так как конвектор устанавливается один на комнату, то неизбежно возникает ощутимый перепад температур непосредственно возле обогревателя и вдали от него.
• Для установки конвектора требуется пробурить в стене отверстие для дымохода и газовой трубы, что сказывается на внешнем виде здания и не всегда возможно.

Конвектор лучше всего определить под оконным проемом. В этом месте проще пробурить стену для установки дымохода, а тепло от обогревателя сформирует тепловую завесу для окна. Расстояние от крайних точек проема желательно сделать минимум 30 см, подъем над полом – минимум 15 см.

В инструкции указываются размеры, а также план распределения дымохода и подключения газовой трубы. Однако лучше на месте снять защитный кожух обогревателя и зафиксировать фактические значения, перенести их на место установки. Потребуется два/четыре крепления обогревателя. От них уже замеряется позиция сквозного отверстия под дымоход.

Бурить отверстие следует под небольшим углом с наклоном вниз и на улицу. Это убережет устройство от затекания дождевой воды. Наклон соблюдается приблизительно под углом в 15 градусов.

Как только отверстие подготовлено, вставляется коаксиальный дымоход и запенивается. В случае если стены дома сложены из пожароопасного материала, отверстие готовится большего размера, и закладывается огнеупорный теплоизоляционный материал вокруг дымохода. Отлично подойдет базальтовая вата.

Разводку газовой трубы и подключение конвектора осуществляют только работники газового хозяйства. Эти работы требуют повышенного внимания и соответствующего разрешения. Достаточно подвести трубу к конвектору на расстояние не более полуметра и установить запорный клапан. Оставшийся участок проще сформировать гибким шлангом. Это позволит при необходимости демонтировать обогреватель.

Источники: http://all-for-teplo.ru/convectory/na-gazu-chto-eto-takoe-kak-rabotaet-iz-chego-sostoit.html, http://avtonomnoeteplo.ru/obogrevateli/644-gazovyy-konvektor.html, http://udobnovdome.ru/gazovyj-konvektor/

Как вам статья?