Прочие различия
Кроме вышеперечисленных, в зависимости от вида регулировки, различают и другие типы газовых горелок. К ним относятся одноступенчатые, двухступенчатые, плавно-двухступенчатые, модулированные.
Строение газовой горелки.
Принцип работы одноступенчатых газовых горелок заключается в автоматическом закрытии газового клапана, как только теплоноситель нагреется до определенной температуры. Таким образом, газовая горелка автоматически затухает.
После того, как газ приобретает температуру нижней границы, происходит автоматическое открытие газового клапана, что приводит к полному розжигу горелки. Подобные приборы очень удобно использовать в газовых бытовых приборах.
Двухступенчатые газовые горелки для котла работают по двум системам – на 40% и 100%. Горелка начинает работать на 40% сразу, как только теплоноситель нагреется до нужной температуры, и газовый клапан будет прикрыт. Автоматическая система позволяет перейти с одной системы работы к другой.
Плавно регулируемые двухступенчатые газовые горелки работают в двух режимах. Здесь переход на другой режим осуществляется более плавно, чем в двухступенчатых.
При непрерывном нагреве котла применяют модулируемые горелки. В отличие от котла с атмосферной горелкой, этот тип горелок захватывает широкий диапазон мощности. Кроме того, модулируемые варианты значительно экономят газ.
За счет автоматизации процесса срок эксплуатации таких агрегатов значительно дольше. Высота пламени в газовой горелке для отопления модулируемого типа регулируется автоматически.
В свою очередь, модулируемые варианты классифицируются в зависимости от принципа работы модулирующих агрегатов.
Выделяют горелки с модуляцией:
- механической;
- пневматической;
- электронной.
Горелки с электронной модуляцией обеспечивают высокую точность регулирования. На сегодняшний день лучшими считаются модулируемые газовые горелки итальянского производства.
Процесс горения в котле
Химическая реакция внутри котла является реакцией горения между кислородом (O2), содержащимся в воздухе, и углеводородами (CHyОx) топлива, которые высвобождают энергию в виде тепла. В процессе горения образуются водяной пар (H2O) и двуокись углерода (CО2), последняя особенно опасна с точки зрения загрязнения воздуха и глобального потепления климата.
Другие продукты горения форсуночного газа также могут появляться в зависимости от типа топлива и условий горения: оксиды азота (NOx) или серы (SOx), которые несут ответственность за кислотные дожди. Окись углерода (СО), опасное ядовитое вещество, способно вызвать смерть в случае вдыхания.
Это интересно: Как выбрать и установить датчики температуры для отопления
Тип розжига
Все горелки можно поделить по типу розжига:
- Электронного типа. В них нет постоянно работающего запальника. Для работы требуется электричество. Электророзжиг является одним из самых удобных изобретений для современных отопительных агрегатов. Благодаря ему эксплуатация печей стала максимально комфортной. Электророзжиг дает возможность зажигать пламя горелки безопасно, не используя подручные средства фитили или зажигалки.
- Горелки с пьезорозжигом. Электроэнергия не нужна.
Иногда требуются особые условия работы, например, в печи для бани ставят горелки, которые должны хорошо распределять пламя. Это рассекатели или обычные распределительные трубки. Так работают кухонные газовые духовки.
Расход топлива, проходящего через горелку может меняться в широких пределах и зависеть от ее конструкции.
Газовые форсунки для печи должны быть безопасными и энергоэффективными. Этого можно добиться, если соблюдать все технические требования. Самодеятельность в этом вопросе может только навредить. Поэтому монтаж газовых горелок должны выполнять специалисты.
Устройство горелки
Для обеспечения процесса по максимальному сжиганию природного газа, наибольшей теплоотдаче, необходимо обеспечить его смешивание с достаточным объемом воздуха с нормальным количеством кислорода, который выступает в качестве окислителя. На выходе смесь топлива из воздуха и газа должна сгорать почти бесцветным огнем, имеющим синеватый оттенок и характеризующимся максимальной температурой. Исходя из конструктивных особенностей, газовые горелки для котлов отопления различаются со способом подачи воздуха, газа, формированию факела пламени, а также смешиванию компонентов.
В комплекте бытовых котлов отопления в основном применяются только 2 вида газовых горелок в соответствии со способом подготовки смеси для топлива:
- вентиляторные (надувные);
- атмосферные.
Кроме перечисленных, имеются также регенеративные, инжекционные рекуперативные, инжекционные, с предварительным частичным или полным смешиванием, однако востребованы они, главным образом, в технологическом оборудовании и промышленных котлах. Надувные и атмосферные типы обычно усовершенствуются с применением отдельных аспектов, которые характерны для иных видов конструкций, тем не менее, принцип работы неизменен.
Атмосферная горелка
Принцип функционирования горелки данного вида довольно прост. По газовой трубке топливо поступает в горелку. Агрегат имеет эжектор (прорезь), регулируемый особой заслонкой или прижимной гайкой. Посредством прорези в горелку вместе с топливом поступает и воздух. Так осуществляется формирование смеси из газа и воздуха. Открывая прорезь больше, можно добиться увеличения подачи кислорода, а закрывая ее – соответственно уменьшения. Можно сказать, что таким простым способом горелка для отопления обеспечивает процесс регулирования по степени сжигания топлива. После этого, смесь из газа и воздуха попадает в камеру сгорания, где и осуществляется процесс сжигания.
Количество отверстий зависит от параметров камеры сгорания, а также формы самой горелки
Самое важное, что формирующиеся небольшие факелы, появляющиеся из отверстий, не обеспечивают создания большого давления, по этой причине топливо сгорает результативно и равномерно. Чем значительнее давление, тем вероятность понижения результативности работы увеличивается
По этой причине изготовители стремятся повысить количество отверстий за счет сокращения их размера.
Важно!!! Такие газовые горелки для печей отопления по принципу работы схожи с устройствами, используемыми в промышленном подовом оборудовании
Большинство специалистов утверждают, что такая конструкция довольно проста и эффективна, с высокой степенью надежности. Поэтому она часто применяется, как в моделях газового оборудования небольшой стоимости, так и дорогих агрегатах. Большинство домашних мастеров, занимающихся созданием газового оборудования, изготовляют газовые горелки для котлов отопления своими руками именно атмосферного типа. А причина одна – дешевизна агрегата и простота изготовления.
Вентиляторная горелка
Это оборудование функционирует уже совсем по иному принципу. Здесь применяется нагнетание воздушных масс принудительно, к тому же соотношение смеси рассчитывается точнее, что обеспечивает сгорание топлива намного эффективнее. Обычно газовая горелка для отопления дома данного типа монтируется в котлах, имеющих закрытую камеру сгорания, где есть возможность проводить надув.
Как было указано выше, в атмосферных типах горелок смешивание воздуха и природного газа осуществляется в самом начале устройства, иными словами, на входе, в горелках вентиляторных этот процесс происходит на выходе камеры сгорания. Это является существенной отличительной чертой. Следует заметить, что купить газовую горелку для котла этого типа можно в любом магазине отопительного оборудования. Такие горелки, главным образом монтируются в котлах, комплектующихся автоматикой.
Обычно вентиляторная горелка является целым блоком, включающим в себя:
Изготовление котла
Из всего перечисленного следует, что котлы газогенераторного типа считаются самыми экономными и качественными элементами отопительной системы.
Основная проблема в приобретении и использовании такого котла заключается в стоимости данного изделия. К примеру, самая простая модель такого котла, которая изготавливается отечественными компаниями, стоит около 1000 долларов.
Если остановить свой выбор на импортных производителях и на усовершенствованных моделях таких котлов, то цена может вырасти в 5 раз. Из этого следует, что газогенераторные котлы нельзя назвать общедоступными. Но есть и более экономный вариант приобретения такого котла. Таким способом является котёл на дровах, своими руками сделанный. Для изготовления такого котла необходимо воспользоваться специальными чертежами, которые разрабатывают и размещают в интернете мастера.
Разработанные народными умельцами газогенераторные котлы обладают не только низкой ценой изготовления, но и другими положительными сторонами. Использование самодельного котла, изготовленного по готовым чертежам, предусматривает значительно большее время работы котла на одной загрузке топлива в камеру сгорания. По той причине, что в заводских котлах под камерой сгорания установлены специальные сопла, по которым поступает воздух, нагнетаемый принудительными системами, процесс сгорания твёрдого топлива ускоряется почти в два раза. Кроме того, прямая зависимость такого котла от электрической сети предусматривает правильную работу системы только при подключении котла к сети. Самодельные котлы лишены таких элементов, что позволяет им работать лучше и дольше.
Некоторые самодельные котлы оснащены двумя камерами сгорания твёрдого топлива. Это позволяет сжигать топливо в очередном порядке. Когда зажигается одна камера, в другой камере огонь автоматически гаснет. Это способствует достижению наивысшего КПД с максимальным временем горения топлива в котле. Некоторые особенности конструкции самодельных котлов позволяют достаточно просто контролировать процесс сгорания топлива в котле. Достигается это при помощи правильного расположения колосников под топливным бункером.
Практически все самодельные котлы, чертежи которых можно без труда отыскать в сети, сжигают все загрязнённые частицы, такие как масла эфирного типа, различные смолы и спирт. Возможным это стало по той причине, что в таких котлах существует отдельная зона дополнительного сгорания. В эту зону попадает загрязнённый воздух из камеры сгорания. Именно в этом воздухе и содержатся загрязнённые частицы, которые сжигаются в отдельном порядке. Из этого следует, что в атмосферу поступает минимальное количество вредных частиц, которые сквозь щели и поры строительного материала могут поступать в отапливаемое помещение.
Чертеж твердотопливного котла
Самодельный котёл на дровах предназначен не только для использования древесного топлива. В таких котлах можно в качестве топлива использовать опилки, брикеты из торфа или уголь.
Использование таких топливных материалов предусматривает появление шлака, который необходимо шуровать. Нужно это для того, чтобы процесс горения производился правильно. Для того чтобы производить шуровку, котлы оснащены специальным отверстием под камерой сгорания. Именно через это отверстие можно просунуть кочергу и разрушить корку шлака. Данное отверстие закрывается небольшой дверцей, которая перекрывает поток лишнего воздуха в камеру сгорания.
Чертежи самодельных котлов разрабатываются на основе готовой заводской продукции. Основным отличием считаются внесённые изменения в конструктивном и производственном плане. Положительной стороной таких котлов является возможность нагревать большее количество воздушного теплоносителя с прежним объёмом камеры сгорания.
Как показывает практика, использование воздуха в качестве теплоносителя позволяет создать более комфортный микроклимат в отапливаемом помещении. При использовании подобного теплоносителя можно за короткий срок нагреть воздух в помещении. Кроме того, тепловые потери в такой отопительной системе минимальные. Не стоит забывать про значительную экономию денежных средств, которые необходимо затратить на приобретение специального теплоносителя. Кроме того, полная герметичность отопительной системы с воздушным теплоносителем необязательна.
Варианты изготовления самостоятельно
Нередко самодельный нагревательный агрегат на газу изготавливают на основе старого пустого баллона, который предварительно наполняют водой для удаления остатков горючего. Чтобы собрать металлический генератор тепла своими руками, используют готовые чертежи.
Материалы и инструменты:
- пустой газовый баллон. Можно купить новый баллон или подыскать б/у вариант в пункте приема металлолома,
- б/у диски от грузового, легкового авто, они выбираются в зависимости от предполагаемой мощности газотопливного нагревательного оборудования,
- металлические трубы. Для подводки газа и воздуха используется модель с сечением 2 см, для сооружения дымохода подойдет труба диаметром 4 см,
- атмосферная горелка,
- болгарка,
- дрель с соответствующими насадками,
- сварочный аппарат.
Последовательность работ:
- При помощи болгарки вырезают отверстие в верхней части баллона под габариты колесного диска.
- Диск вставляют в отверстие, приваривают при помощи сварочного агрегата.
- Конструкцию для подачи воздуха изготавливают из трубы d2 см путем высверливания на поверхности 9-11 отверстий диаметром 5 мм.
- В нижней части баллона высверливают отверстие d50 мм, вставляют трубу так, чтобы с одной стороны она выступала на 15-20 см. Швы заделывают при помощи сварки.
- Аналогичным образом приваривается газовая труба, свободный конец оснащается переходником для подключения.
- В верхней части конструкции оборудуется дымоход.
В конце изготавливают дверку топки из стальной пластины, с боку самодельной конструкции вырезают под нее отверстие и устанавливают на петли.
Нарисованная от руки схема самодельной газовой горелки для банной печи
Модернизация отопительного оборудования
Установить самодельную газовую горелку атмосферного типа для печки бани под силу любому домашнему мастеру. Так без особых затрат твердотопливный котел можно переоборудовать в газовый.
Оборудование существующей в бане твердотопливной печи газовым горелочным блоком заводского изготовления потребует определенной подгонки. Вы столкнетесь с необходимостью доработки габаритов как горелки, так и топочной камеры дровяной печи.
Переоборудование банной твердотопливной печи в комбинированную газодровяную вполне в ваших силах, но потребует точности и определенных усилий. Нельзя допускать контакта пламени со стенками топки
Для равномерного нагрева камеры топки, следует располагать горелку ближе к дну печи и строго по центру. Недопустимо размещение источника высоко и со смещением в какую-либо сторону. В этом случае камера не будет прогреваться полностью. А пламя из горелки может касаться металлических частей или каменки банной печи.
Металлическая банная печь
Чтобы добиться хорошего пара в бане, нужна хорошая кирпичная печь. Она позволит сохранять тепло максимально долго. Однако для такой печи необходим серьезный фундамент. Это требует дополнительных денежных расходов и времени.
Чтобы не тратить средства на заливку фундамента, можно изготовить самостоятельно металлическую печь. Создание такой печи не требует глубокого изучения схем, а ее эффективность доказана практикой.
Несмотря на то что металлическая печь быстро нагревается, она так же быстро и остывает. Это ее основной недостаток.
Для того чтобы собрать такую конструкцию, потребуется металлическая емкость, листы металла или трубы различных диаметров, газовая горелка, болгарка, сварочный аппарат. Те, кто не умеет пользоваться сварочным аппаратом, могут изготовить корпус из обычной трубы. От этого печка не станет хуже.
Газовые баллоны и трубы можно подобрать и других размеров. Размер требуемых деталей зависит от величины отапливаемой парилки. Если ее площадь большая, то стоит сделать печку покрупнее. Она будет максимально эффективно справляться со своей задачей
В итоге получится печь шириной около 80 сантиметров и высотой примерно полтора метра. Сверху монтируется каменка и площадки для установки емкости с водой. Таким образом для формирования атмосферы парения в парной нужно будет полить камни водой.
При составлении условного чертежа нужно учесть точные размеры всех деталей. Первоначально нужно найти трубу или баллон от газа высотой 180 сантиметров и диаметром 80 сантиметров. При этом стенки труб должны быть достаточно толстыми — от 0,4 см и более.
Также потребуется металлический лист толщиной в один сантиметр, стальной прут диаметром один сантиметр, чугунные или стальные дверцы, труба под дымоход, газовая горелка и кран. Весь материал можно приобрести в строительном магазине. Еще потребуется инструмент: болгарка и сварочный аппарат. Их можно взять в аренду или одолжить у знакомых.
Первым делом на месте, где будет установлена металлическая печь, подготавливается основание. Его нужно сделать ровным, по уровню. Необходимо покрыть фундамент огнеупорным материалом.
Сверху выкладывается два ряда огнеупорного кирпича. Не стоит забывать, что потолок и все стены на метровом расстоянии от печи нужно покрыть огнезащитным материалом.
Изготовление печи производится в несколько этапов. Сначала нужно разрезать трубу болгаркой на две части, одна из которых будет корпусом печи, а вторая будет использоваться для подогрева водяного бочка.
В нижней части первого отрезка трубы болгаркой делается прямоугольное отверстие размером 20×5 сантиметров. Таким методом обеспечивается доступ к газовой горелке.
Подавляющее большинство газовых печей имеет примерно одинаковое устройство и последовательность сборки и монтажа. Бак для воды устанавливают сверху либо приваривают сбоку. Если появляется желание установить у себя продвинутую модель, то можно дополнительно установить ряд элементов и устройств, которые позволят автоматизировать управление печью
В середине первого отрезка трубы прорезается еще одно прямоугольное отверстие таких же размеров. Привариваются кронштейны, на которых будет держаться сетка. Ячейки сетки должны быть меньше размеров камней, которые будете на ней укладываться.
В нижней части второй трубы приваривается кран. Затем к каменке прикрепляется второй отрезок трубы. При этом необходимо обязательно проверить шов на герметичность. Далее необходимо одну дверцу приварить, а вторую повесить на петли.
Труба изолируется при помощи огнеупорного кирпича или другого материала. После сварки всех элементов устанавливается горелка и печь готова к использованию. Стоит помнить, что металлическая печь нагревается до высоких температур, поэтому обязательно необходимо покрывать все находящиеся рядом поверхности огнеупорным материалом.
Собрать газовую печь для бани своими руками не составляет труда. Для осуществления такой задумки нужно соблюдать технику безопасности и следовать рекомендациям. Благодаря самостоятельной сборке можно сэкономить немало денежных средств, а эффективность такой конструкции не многим уступает магазинным моделям. Перед тем как начать сбор печки нужно тщательно подготовить помещение.
Конструкция импульсной горелки
Она имеет более высокий КПД, по сравнению с естественными, более эффективна и сложна по конструкции. Топливная горелка состоит в основном из семи элементов:
- Топливный насос, он подаёт в котёл топливо из бака (жидкое топливо) и оснащён регулятором давления, который возвращает излишек топлива, необходимый для сгорания.
- Вентилятор, он обеспечивает процесс горения воздухом, необходимым для сжигания топлива.
- Соленоидный клапан — это клапан, который работает автоматически. Он используется для подачи струи топлива в достаточном количестве для сжигания.
- Сопла — это центральная часть горелки. Сопло позволяет очень тонко распылять топливо, чтобы способствовать его тщательному перемешиванию с воздухом, образуя топливовоздушную смесь для сжигания.
- Топливный нагреватель, он позволяет сделать жидкое топливо, содержащееся в резервуаре, менее вязким, чтобы способствовать сгоранию. Эта начальная вязкость связана с температурой хранения в баке, а также с конкретными характеристиками топлива.
- Электроды, они позволяют разжигать газовоздушную смесь для создания нужного пламени.
- Головка сгорания, которая состоит из двух элементов. Кончик, который направляет пламя, и отражатель, удерживаемый пламя в печке.
Режим работы горелки можно разделить последовательно на этапы:
- Предварительное зажигание. Включение вентилятора, который позволяет двигателю работать.
- Розжиг. Открытие электромагнитного клапана, который направляет топливо в сопло.
- Воспламенение. Создаётся искра, чтобы поддерживать стабильный факел горения.
- Режим работы. Выключение запальник после стабилизации пламени.
- Остановка. Закрытие электромагнитного клапана, выключение горелки и после 15 — 20 минут вентиляции топки с целью освобождения топочного пространства от взрывоопасных смесей, выключение вентилятора.
Это интересно: Утепление пола по лагам: выбор теплоизоляции + обзор лучших схем утепления
Преимущества и недостатки
Использование горелочного оборудования имеет уже то достоинство, что больше не придется тратить массу времени на розжиг самой печи. Процесс горения будет инициироваться максимально быстро и не потребует никаких особых усилий. Нужно лишь открутить вентиль и запустить систему в работу. Но стоит также отметить, что газовое топливо существенно дешевле, чем обогрев дровами, углем, электричеством или дизельным горючим.
Стоит отметить также, что устройства вполне безопасны в пожарном отношении. Конструкторы не стояли на месте, а непрерывно решали проблемы огневой защиты доступными им средствами. Кроме того, природный газ горит при более низкой температуре, чем уголь или другие виды топлива. Потому и раскаляться дымоход будет меньше. Однако всего за 60-90 минут помещение будут прогрето полностью.
Изготовление форсунки своими руками
Перед тем, как начать эксплуатацию изделия, изготовленного в домашних условиях своими руками, нужно пройти следующие процедуры:
- Горелка должна пройти проверку качества в местном офисе Ростехнадзора согласно регламенту, установленному в Федеральном законе о безопасности зданий и сооружений от 30.12.2009.
- После этой проверки необходимо получить сертификат Ростехнадзора о пригодности горелки к эксплуатации.
Для того, чтобы приступить к изготовлению форсунки, нужны следующие материалы:
- Вентиль, который послужит для регуляции подачи топлива устройством. Для подачи газа в горелку нужно пользоваться вентилем, установленным на источник газа.
- Стальная труба. Желательно, чтобы она имела толщину до 2 мм и длину до 100 мм.
- Стальной колпачок для изготовления дозатора топлива. Можно использовать также жиклёр с паяльной лампы.
- Стальная ручка. Она может быть сделана из обычного штуцера.
- Резина для обкладки ручки.
- Проволока. Она будет использована при сварке.
А также понадобятся следующие инструменты:
- Сварочный аппарат.
- Болгарка для резки деталей.
Для кустарного изготовления предпочтительна атмосферная форсунка из-за простоты её конструкции. Порядок действий таков:
- Сначала накручивается колпачок на вентиль. Например, если используется стандартный вентиль ВК-74, то колпачок имеет коническую резьбу.
- Затем, путём обрезки болгаркой имеющейся стальной трубы до необходимых размеров, изготавливается сопло будущей форсунки — её основа.
- Далее, сопло приваривается к колпачку с использованием проволоки. При этом колпачок и сопло не должны соприкасаться.
- Устанавливается пьезоэлемент, который нужен для активации устройства.
После этого, изделие готово к монтажу.
Внимание! Для установки системы подачи горючего в печку из системы центрального отопления необходимо специальное оборудование и опыт работы с газовыми системами
Установка для печи
При установке готового агрегата в печь учитывают, из каких материалов она изготовлена:
- В свою очередь, монтаж агрегата в металлическую печь гораздо проще и может быть выполнен без привлечения специалистов. В этом случае форсунка монтируется непосредственно в печку таким образом, чтобы пламя попадало в достаточном количестве в котёл для образования смеси топлива.
Газовая форсунка — сердце печки — должна быть качественной и грамотно установленной. При неполадках в работе этого агрегата могут возникнуть проблемы, связанные с топливом, что может привести к необратимым последствиям.
