Как выбрать газовую колонку
18.10.2021
Как выбрать газовую колонку
При выборе газового нагревателя необходимо рассмотреть два вопроса: для чего она нужна вам и что может предложить рынок сегодня. Также немаловажным является понимание принципа работы газовой колонки.
Если с первым вопросом более-менее все понятно, то во втором случае необходимо обратиться к некоторым справочным данным.
Итак: газовый нагреватель — это оборудование для нагрева воды посредством энергии сгорания газа. По устройству газовые колонки делятся на проточные и накопительные.
Накопительные газовые колонки (бойлеры): в свою очередь такие нагреватели делятся на три вида по устройству камеры сгорания, типу розжига и способу установки. От проточных они отличаются одной особенностью: вода успевает нагреться, проходя по трубам.
Камеры сгорания
Камеры сгорания в накопительных колонках бывают двух категорий — открытой и закрытой.
Сам бойлер конкурентен в плане стоимости по сравнению с колонками, оснащенными закрытыми камерами внутреннего сгорания, но расходы на обустройство дымохода перекрывают эту разницу.
Бойлеры с закрытой камерой оснащены устройством удаления продуктов горения. Проще говоря, в них стоит насос, принудительно вытягивающий дым. Для таких колонок необходим монтаж хорошей системы вентиляции. Такие водонагреватели не используют воздух из помещения, поэтому установка газовой колонки с закрытой камерой сгорания актуальна для частных домов.
Тип розжига
В современных газовых колонках используют два типа поджига: пьезоподжиг и электроподжиг. Водонагреватели с пьезоподжигом считаются устаревшими. Более удобны колонки с автоматическим электроподжигом.
Способ установки
Тут различают напольные и настенные нагреватели. Напольные колонки обычно имеют большие габариты, что не очень удобно в условиях небольшого помещения.
Настенные бойлеры имеют компактные размеры. Их чаще выбирают для установки в квартирах. Тем не менее такие колонки имеют маленький объем бака. Его следует учитывать исходя из расхода воды, который присущ потребителю. Объемы могут варьироваться от нескольких десятков до сотен литров воды.
Проточные газовые колонки: они также могут быть оснащены камерами сгорания открытого типа (атмосферные) и закрытого (турбированные). Проточные водонагреватели не имеют накопительной емкости (бака). Из-за этого их габариты компактнее бойлеров. Кроме того, многие модели оснащены датчиком температуры. К примеру, водонагреватель газовый Vilterm выводит показания температуры на маленький цифровой монитор.
Принцип работы проточных газовых колонок заключается в следующем: при сгорании топлива выделяется энергия, которая поступает в обменник. В свою очередь теплообменник нагревает змеевик, проходя через который вода нагревается и поступает в трубы. Продукты горения выходят через дымоход.
Так, к примеру, в водонагреватель газовый «Оазис» зажигается автоматически, кроме того он оснащен регулятором температуры, которую легко можно настроить под собственный запрос.
Таким образом, имея понимание о видах газовых колонок, выбрать водонагреватель для своего дома гораздо проще. Важно помнить несколько моментов: объем расходуемой воды, размеры помещения, в котором будет установлена колонка и ценовой диапазон моделей.
Турбированные колонки закрытая камера сгорания в категории «Материалы для ремонта»
Газовая турбированная колонка Rоda JSD20-T2 + труба
Под заказ
Доставка по Украине
10 199 грн
Купить
EME COMFORT
Газовая колонка Атем ВПГ-20Т (турбированная)
Под заказ
Доставка по Украине
7 893 грн
Купить
EME COMFORT
Roda Газовая колонка JSD20 — Т2М з закритою камерою згоряння
Недоступен
9 545 грн
Смотреть
АБИ-Терм
Турбированная газовая колонка Bosch Therm 4000 S WTD 15 AME + труба
Недоступен
17 900 грн
Смотреть
Мир Комфорта — бытовая техника, технологическое и климатическое оборудование.
Турбированная газовая колонка Bosch Therm 4000 S WTD 12 AME + труба
Недоступен
16 800 грн
Смотреть
Мир Комфорта — бытовая техника, технологическое и климатическое оборудование.
Газовая колонка бездымоходная (турбо) Torus (Торус) JSG24-A2 TURBO, 14л
Недоступен
5 679 грн
Смотреть
«Светофор» — магазин для всей семьи.
Bosch Therm 4000 W10-2P дымоходная газовая колонка
Недоступен
5 190 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Газовый котел Beretta City 35 CSI — Турбированный (закрытая камера сгорания 35 квт)
Недоступен
15 400 грн
Смотреть
«ТЕПЛОКИЕВ» Всё для отопления и водоснабжения
Котел отопления газовый BAXI Eco 4s 18 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
20 482 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Beretta Idrabagno Aqua 11 дымоходная газовая колонка
Недоступен
4 998 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Газовый котел Beretta City 24 RSI — Одноконтурный турбированный (закрытая камера сгорания 24 квт)
Недоступен
9 999 грн
Смотреть
«ТЕПЛОКИЕВ» Всё для отопления и водоснабжения
Котел отопления газовый BAXI Eco 4s 24 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
20 862 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Beretta Idrabagno Aqua 14 дымоходная газовая колонка
Недоступен
6 358 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Газовый котел Beretta City 28 RSI — Одноконтурный турбированный (закрытая камера сгорания 28 квт)
Недоступен
12 200 грн
Смотреть
«ТЕПЛОКИЕВ» Всё для отопления и водоснабжения
Котел отопления газовый BAXI ECO Four 240Fi с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
28 044 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Смотрите также
Termet Terma Q G-19-01 дымоходная газовая колонка
Недоступен
5 576 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Котел отопления газовый BAXI MAIN 5 14 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
18 012 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Eleсtrolux GWH 285 ERN NanoPro дымоходная газовая колонка
Недоступен
5 066 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Котел отопления газовый BAXI MAIN 5 18 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
18 354 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Termaxi JSD 14 L, 7л.
дымоходная газовая колонка
Недоступен
2 099 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Котел отопления газовый BAXI MAIN 5 24 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
18 962 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Termaxi JSD 20 W-A1, 9,3 л. белая дымоходная газовая колонка
Недоступен
2 549 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Котел отопления газовый BAXI Eco 4s 10 F с закрытой камерой сгорания (турбированный)
Недоступен
20 178 грн
Смотреть
«ТеплоЭнерджи» — магазин отопительного оборудования
Termaxi JSD 20 W, 10л. белая дымоходная газовая колонка
Недоступен
2 899 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Termaxi JSD 20 W, 10л. серая дымоходная газовая колонка
Недоступен
3 099 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
CHAFFOTEAUX Fluendo 11 CF P дымоходная газовая колонка
Недоступен
3 740 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
DION JSD-10 Комфорт с дисплеем дымоходная газовая колонка
Недоступен
2 698 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
DION JSD-08 Комфорт с дисплеем дымоходная газовая колонка
Недоступен
2 414 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Bosch Therm 2000 W 10 KB дымоходная газовая колонка
Недоступен
5 380 грн
Смотреть
Отопительная техника для дома
Заявка на патент США для КОЛОННОГО НАГРЕВАТЕЛЯ С УЛУЧШЕННОЙ ТЕПЛОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ Заявка на патент (заявка № 20160348915, выданная 1 декабря 2016 г.
) 168 646, поданной 29 мая 2015 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ 1. Область применения
Описанные варианты осуществления относятся к нагревательным устройствам. Более конкретно, раскрытые варианты осуществления относятся к обогревателям для помещений, таким как обогреватели для наружных патио.
2. Связанные области техники
Многим людям нравится сидеть, есть и общаться на свежем воздухе. В таких условиях люди могут наслаждаться свежим воздухом, естественным светом и/или атмосферой сообщества или других мест. Соответственно, многие рестораны предлагают размещение на открытом воздухе в качестве опции для своих клиентов. Домовладельцы также могут использовать уличную мебель на патио, веранде или террасе, чтобы проводить время на свежем воздухе в одиночестве или с другими.
Однако во многих климатических условиях есть по крайней мере часть года, когда температура обычно слишком низкая, чтобы люди могли комфортно сидеть на улице. Кроме того, даже в теплые месяцы вечера или ночи могут стать достаточно прохладными, и люди больше не захотят оставаться на улице. Для ресторана это может привести к невозможности использовать обеденную зону на открытом воздухе. Для домовладельца это может ограничить использование домовладельцем своего внутреннего дворика или террасы.
В связи с этим были разработаны обогреватели для террас, предназначенные для обогрева открытых площадок, чтобы люди могли с комфортом оставаться на открытом воздухе, даже когда наружная температура снижается. Типичные обогреватели патио обеспечивают лучистое тепло области, окружающей обогреватель. В таких обогревателях патио может использоваться электрический нагревательный элемент или горелка на природном газе с экраном лучистого теплоизлучателя.
Несмотря на то, что такие обогреватели для террас излучают тепло, они не всегда эстетичны.
На самом деле, многие люди предпочли бы обогреватель с естественным пламенем. Считается, что атмосфера, создаваемая естественным пламенем, усиливает общую атмосферу окружающей среды. Кроме того, в вечерние или ночные часы пламя дает теплый рассеянный свет.
В результате были разработаны обогреватели для террас с естественным пламенем. Однако было обнаружено, что такие обогреватели для патио имеют ряд недостатков. Такие обогреватели для патио, хотя и используют пламя, не производят столько тепла, сколько традиционные лучистые обогреватели. В результате пользователь такого обогревателя для патио должен будет инвестировать в большее количество обогревателей для патио с естественным пламенем и будет тратить больше денег на получаемое в результате топливо, необходимое для работы обогревателей.
ОБЗОР
В свете вышеизложенного раскрытые варианты осуществления были разработаны для создания обогревателя, такого как обогреватель для террасы, использующего естественное пламя, видимое для пользователей, при сохранении высокой тепловой мощности.
В одном таком варианте лучистый обогреватель включает в себя столбчатое основание с полым отсеком и нагревательную колонну, расположенную на столбчатом основании. Нагревательная колонна включает в себя регулирующую часть с по меньшей мере одним контроллером, горелкой и зажигалкой, а также пламенную часть, включающую камеру сгорания. Камера сгорания расположена на цилиндрическом элементе, который имеет, по меньшей мере, одно вентиляционное отверстие, позволяющее воздуху циркулировать к горелке и внутри камеры сгорания. Нагревательная колонна дополнительно включает в себя по меньшей мере один теплоизлучающий экран, расположенный над пламенной частью, которая излучает тепло наружу от нагревателя. Крышка расположена над нагревательной колонной для направления тепла наружу и от нагревателя.
В некоторых вариантах реализации лучистый обогреватель может включать фланец основания, расположенный в нижней части столбчатого основания. Базовый фланец может включать по меньшей мере одно колесо, позволяющее легко перемещать нагреватель.
Столбчатое основание может также включать съемную панель, обеспечивающую доступ к полому отделению. Съемная панель может представлять собой дверь, прикрепленную к столбчатому основанию с помощью петель. Дверь может фиксироваться в закрытом положении с возможностью отсоединения с помощью защелки. Съемная панель может иметь по меньшей мере одно вентиляционное отверстие.
В других вариантах осуществления по меньшей мере один теплоизлучающий экран может включать в себя верхний теплоизлучающий экран и нижний теплоизлучающий экран. Ширина верхнего теплоизлучающего экрана может быть больше ширины нижнего теплоизлучающего экрана. В некоторых случаях ширина нижнего теплоизлучающего экрана по существу равна ширине камеры сгорания. Ширина камеры сгорания может составлять не менее 200 мм.
Излучающий поверхностный обогреватель может дополнительно включать проволочную клетку, расположенную вокруг пламенной части и, по меньшей мере, на теплоизлучающем экране. Столбчатое основание и нагревательная колонна могут иметь цилиндрическую форму.
В некоторых вариантах осуществления лучистый обогреватель может включать в себя цилиндрическое столбчатое основание. Столбчатое основание может включать в себя фланец основания в нижней части столбчатого основания, при этом фланец основания имеет по меньшей мере одно колесо, позволяющее пользователю перемещать обогреватель. Столбчатое основание может дополнительно включать в себя полый отсек, предназначенный для размещения в нем топливного бака. Средний фланец может быть расположен над столбчатым основанием.
Районный обогреватель может дополнительно включать в себя цилиндрическую часть управления, которая имеет по крайней мере один контроллер, горелку и искру. Цилиндрическая часть пламени может быть расположена над средним фланцем. Пламенная часть может включать прозрачную цилиндрическую камеру сгорания, расположенную над указанной горелкой. Камера сгорания может удерживаться и поддерживаться цилиндрическим опорным элементом. Цилиндрический опорный элемент может включать по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, позволяющее воздуху циркулировать к горелке и внутри камеры сгорания.
По крайней мере, один теплоизлучающий экран может быть расположен над камерой сгорания. Может быть предусмотрена проволочная клетка, окружающая камеру сгорания и, по меньшей мере, один теплоизлучающий экран. Над по меньшей мере одним излучающим тепло экраном может быть расположена крышка для направления тепла наружу от нагревателя.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один теплоизлучающий экран содержит верхний теплоизлучающий экран и нижний теплоизлучающий экран. Диаметр верхнего теплоизлучающего экрана может быть больше диаметра нижнего теплоизлучающего экрана. Диаметр нижнего теплоизлучающего экрана может быть по существу равен диаметру камеры сгорания. Диаметр камеры сгорания может быть не менее 200 мм.
В других вариантах исполнения средний фланец может иметь ручку для облегчения транспортировки обогревателя. Управляющая часть может также включать в себя запальник для зажигания горелки. В некоторых случаях по меньшей мере часть проволочной клетки может быть съемной.
Также раскрыт колонный нагреватель, содержащий основание, сконфигурированное для поддержки нагревателя с горелкой, расположенной в основании или над ним. Горелка находится в газовом сообщении с источником горючего газа. Зона горения простирается вверх от основания и расположена над горелкой. Зона горения имеет площадь поперечного сечения более 706 квадратных сантиметров. Также частью этого варианта осуществления являются вентиляционные отверстия, расположенные рядом с зоной горения или ниже нее, так что площадь вентиляционных отверстий превышает площадь горелки, что позволяет воздуху проходить в зону горения для полного сгорания горючего газа. Верхняя крышка над зоной сгорания предназначена для излучения тепла вниз и наружу.
Этот вариант осуществления может дополнительно содержать один или несколько излучающих нагревательных экранов, расположенных над зоной сгорания, так что один или несколько излучающих нагревательных экранов сконфигурированы так, чтобы получать тепло, поднимающееся из камеры сгорания, и излучать тепло наружу от нагревателя.
Один или несколько излучающих нагревательных экранов могут содержать верхний экран и нижний экран, так что диаметр верхнего экрана больше, чем у нижнего экрана. Зона горения может быть заключена в прозрачную или полупрозрачную оболочку. Предполагается, что зона горения может быть сконфигурирована для присутствия пламени из горелки, при этом пламя имеет высоту более 60 сантиметров. В одном варианте осуществления основание выполнено круглым для повышения устойчивости, а камера сгорания выполнена круглой, чтобы, таким образом, обеспечить эквивалентную тепловую мощность во всех радиальных положениях вдоль фиксированного радиуса снаружи от нагревателя.
Другие системы, способы, особенности и преимущества изобретения будут или станут очевидными для специалистов в данной области техники после изучения следующих фигур и подробного описания. Предполагается, что все такие дополнительные системы, способы, признаки и преимущества включены в данное описание, входят в объем изобретения и защищены прилагаемой формулой изобретения.
РИС. 1 представляет собой вид спереди обогревателя согласно одному примерному варианту осуществления.
РИС. 2 представляет собой вид сбоку обогревателя, показанного на фиг. 1.
РИС. 3 представляет собой вид спереди обогревателя, показанного на фиг. 1, на котором показана дверь в купе в открытом положении.
РИС. 4 — увеличенный вид в перспективе горелки обогревателя, показанного на фиг. 1.
РИС. 5 представляет собой увеличенный вид в перспективе части теплоизлучающего экрана обогревателя, показанного на фиг. 1.
РИС. 6 представляет собой вид обогревателя, показанного на фиг. 1 в действии согласно примерному варианту осуществления.
Компоненты на рисунках не обязательно представлены в масштабе, вместо этого акцент сделан на иллюстрации принципов изобретения. На чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие части на различных видах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
РИС. 1 представляет собой вид спереди обогревателя согласно одному примерному варианту осуществления, а на фиг. 2 представляет собой вид сбоку обогревателя, показанного на фиг. 1. В этом варианте лучистый индукционный нагреватель 100 включает основание 110 , на котором установлена нагревательная колонка 160 . Столбчатое основание 110 может быть выполнено из огнестойкого материала, такого как металл, керамика, композит и т.п. Столбчатое основание 110 может иметь декоративный внешний вид, напоминающий кирпичи, камень или любой другой декоративный мотив.
В одном варианте осуществления колонное основание 110 включает в себя фланец основания 112 . Базовый фланец 112 имеет диаметр, превышающий диаметр столбчатого основания 110 , и обеспечивает устойчивость всей конструкции нагревателя 100 при установке на поверхность.
Ось 132 и пара колес 130 могут быть установлены на опорный фланец 112 для облегчения транспортировки нагревателя 100 . Колеса 130 можно настроить таким образом, чтобы они слегка приподнимались над землей, когда обогреватель 100 ровно лежит на поверхности. Таким образом, колеса 130 позволяют перемещать обогреватель 100 только тогда, когда обогреватель 100 наклонен назад под углом, позволяющим колесам 130 соприкасаться с землей.
Столбчатое основание 110 дополнительно определяет полое отделение 115 (см. фиг. 3) внутри его цилиндрической стенки. Для доступа к отсеку 115 стойка-основание 110 имеет съемную панель или дверь 114 . Панель или дверь 114 можно снимать любым подходящим способом.
Например, дверь 114 может поворачиваться с помощью шарниров 116 между открытым и закрытым положениями. Чтобы удерживать дверцу 114 закрытой во время использования, дверца 114 может быть заперта с помощью защелки 118 .
Дверь 114 может иметь вентиляционные отверстия 120 для обеспечения циркуляции воздуха внутри отсека 115 . Дверь 114 может также включать отверстие для доступа 122 , облегчающее открывание и закрывание двери 114 . В других вариантах осуществления вместо отверстия для доступа 122 может использоваться ручка. Однако отверстие для доступа 122 обеспечивает дополнительную вентиляцию отсека 115 .
Над столбчатым основанием 110 , как показано на РИС. 1 и 2 предусмотрен средний фланец 140 .
Средний фланец 140 обеспечивает дополнительную структурную поддержку нагревателя 100 , а также эстетически сочетается с базовым фланцем 112 . Средний фланец 140 может дополнительно включать ручку 134 . Ручка 134 позволяет пользователю легко держать обогреватель 100 и наклонять его назад на колесиках 130 , тем самым легко перемещая обогреватель в другое место.
Нагревательная колонна 160 расположена над средним фланцем 140 . Нагревательная колонна 160 включает в себя регулирующую часть 166 , пламенную часть 165 и сетчатую часть 180 . Часть , 166, управления содержит ряд средств управления , 168, . В этом варианте осуществления элементы управления , 168, могут включать в себя контроллер стартера и контроллер топливного клапана.
Контроллер стартера может управлять искрой (описано ниже). Элементы управления 168 позволяют пользователю включать обогреватель 100 для включения и выключения и для контроля количества тепла, выделяемого нагревателем 100 .
Пламенная часть 165 включает один или несколько вертикальных опорных элементов 161 , поддерживающих проволочную клетку 162 . Проволочная клетка 162 предназначена для предотвращения слишком близкого приближения людей, находящихся рядом с обогревателем 100 , к источнику тепла обогревателя 100 . Опорный элемент 161 и проволочный каркас 162 могут быть изготовлены из любого подходящего огнестойкого материала, такого как металлы или композиты. Проволочная клетка 162 может быть хотя бы частично съемным. Например, проволочная клетка 162 может быть разделена между опорными элементами 161 .
Одна или несколько секций проволочной сетки 162 между опорными элементами 161 могут быть сконфигурированы так, чтобы их можно было снимать, чтобы обеспечить доступ к проволочной клетке 162 для очистки и обслуживания.
Проволочный каркас 162 и опорные элементы 161 окружают прозрачную камеру сгорания 164 . В этом варианте камера сгорания , 164, имеет цилиндрическую или трубчатую форму. Прозрачная камера сгорания изготовлена из огнеупорного и термостойкого материала. Например, прозрачная камера сгорания 164 может быть изготовлена из закаленного стекла, боросиликатного стекла, высокотемпературного прозрачного полимера и т.п.
Камера сгорания 164 поддерживается цилиндрическим элементом 170 , расположенным в верхней части блока управления 166 . Сетчатая часть 180 выполнена с возможностью размещения над камерой 164 для нагрева.
Часть экрана , 180, более подробно описана ниже. Нагреватель 100 также включает верхнюю крышку 167 . Верхняя крышка 167 может быть металлической и предназначена для излучения тепла наружу и в сторону от нагревателя 100 для обогрева окружающей области.
РИС. 3 представляет собой вид спереди обогревателя, показанного на фиг. 1, в котором дверь в купе находится в открытом положении. В этом варианте, когда дверь 114 находится в открытом положении, доступ к топливному баку 126 возможен из отсека 115 . Например, пустой топливный бак 126 можно снять и заменить полным топливным баком 126 , когда дверца 114 находится в открытом положении. Отсек 115 включает в себя основание топливного бака 124 , которое поддерживает топливный бак 126 и удерживает топливный бак 126 на месте.
Топливопровод 128 может выходить из части управления 166 обогревателя 100 в отсек 115 для прикрепления к топливному баку 126 .
РИС. 4 — увеличенный вид в перспективе горелки обогревателя, показанного на фиг. 1. Как показано на фиг. 4, часть проволочного каркаса 162 между двумя опорами 161 может быть удалена, чтобы обеспечить доступ внутрь проволочного каркаса 162 , как описано выше. На фиг. 4, часть проволочной клетки 162 показан удаленным для простоты объяснения. В этом варианте осуществления цилиндрический элемент 170 включает в себя множество кронштейнов 176 . Камера сгорания 164 выполнена с возможностью опираться на кронштейны 176 цилиндрического элемента 170 . Цилиндрический элемент 170 дополнительно содержит монтажные кронштейны 174 , которые надежно крепят цилиндрический элемент 170 к управляющей части 166 9.
0004 .
В цилиндрическом корпусе 170 выполнено множество вентиляционных отверстий 172 . В этом варианте осуществления вентиляционные отверстия , 172, проходят по всей окружности цилиндрического корпуса , 170, . Вентиляционные отверстия 172 обеспечивают циркуляцию воздуха для улучшения сгорания в камере сгорания 164 .
Как видно на РИС. 4, часть управления 166 включает в себя горелку 150 . Горелка 150 может зажигаться от запальника 152 . Как горелка 150 , так и запальник 152 могут сжигать топливо, поступающее из топливного бака 126 через топливопровод 128 (см. фиг. 3). Для экономии топлива запальник 152 может быть сконфигурирован так, чтобы не гореть в течение периода хранения.
Управляющая часть , 166, , таким образом, может также включать искру , 154, , которая обеспечивает искру в ответ на органы управления 9.0003 168 для включения контрольной лампы 152 .
Пламя горелки 150 усиливается за счет вентиляции, встроенной в обогреватель 100 . Эта вентиляция осуществляется через вентиляционные отверстия 120 и смотровое отверстие 122 в двери 114 , а также через ряд вентиляционных отверстий 172 в цилиндрическом элементе 170 . Камера сгорания 164 дополнительно выполнена достаточно широкой, чтобы обеспечить улучшенное сгорание по сравнению с обычными пламенными нагревателями. В одном варианте осуществления диаметр 178 камеры сгорания 164 составляет не менее 150 мм. В некоторых вариантах диаметр 178 составляет не менее 200 мм. В дополнительных вариантах осуществления диаметр 178 составляет не менее 250 мм. Ширина камеры сгорания 164 также позволяет увеличить пламя внутри камеры сгорания по сравнению с типичными пламенными нагревателями. Это позволяет пламени иметь естественный вид, улучшая внешний вид обогревателя 100 .
РИС. 5 представляет собой увеличенный вид в перспективе части теплоизлучающего экрана нагревателя, показанного на фиг. 1. В этом варианте экранная часть 180 содержит нижний теплоизлучающий экран 182 и верхний теплоизлучающий экран 184 . Нижний теплоизлучающий экран 182 расположен над камерой 164 сгорания. Нижний теплоизлучающий экран , 182, имеет диаметр, по существу равный диаметру камеры сгорания , 164, . Пламя горелки 150 нагревает нижний теплоизлучающий экран 182 так, что экран 182 излучает и излучает тепло наружу, как направлено крышкой 167 .
Верхний теплоизлучающий экран 184 расположен над нижним теплоизлучающим экраном 182 . Диаметр верхнего теплоизлучающего экрана , 184, больше, чем у нижнего теплоизлучающего экрана , 182, и камеры сгорания , 164, . Верхний теплоизлучающий экран 184 действует как вторичный теплоизлучающий экран для поглощения тепла от пламени горелки 150 , которое не поглощается нижним теплоизлучающим экраном 9.0003 182 . Подобно нижнему теплоизлучающему экрану 182 , верхний теплоизлучающий экран 184 излучает тепло наружу, как направлено крышкой 167 .
РИС. 6 представляет собой вид обогревателя, показанного на фиг. 1 в действии согласно примерному варианту осуществления. Чтобы привести в действие нагреватель 100 , пользователь управляет элементами управления 168 , чтобы зажечь контрольную лампочку 152 с искрой 154 , которая, в свою очередь, зажжет горелку 9.
0003 150 . Пользователь может контролировать количество топлива, поступающего в горелку 150 с помощью элементов управления 168 , тем самым контролируя количество тепла, выделяемого нагревателем 100 .
Горелка 150 выбрасывает пламя вверх через камеру сгорания 164 . Горение усиливается цилиндрическим элементом 170 , поддерживающим камеру сгорания 164 и обеспечивающим циркуляцию воздуха через вентиляционные отверстия 172 . Пламя проходит через камеру сгорания 164 , создавая желаемую атмосферу благодаря видимому пламени. Тепло излучается наружу от пламени через прозрачную камеру сгорания 164 и проволочную клетку 162 для обогрева окружающей среды. Кроме того, тепло и горячие газы, поднимающиеся от пламени через камеру сгорания 164 , нагревают нижний и верхний теплоизлучающие экраны 182 , 184 , которые излучают дополнительное тепло в окружающее пространство.
В одном варианте выполнения проволочный экран, окружающий камеру сгорания, выполнен с многочисленными открытыми участками по отношению к проволоке, образующей экран. За счет увеличения размера отверстий в проволочном экране, окружающем зону или камеру сгорания, больше тепла может излучаться наружу от нагревателя, тем самым повышая эффективность каждого выхода для данного количества топлива. В одном варианте осуществления размер отверстия составляет по меньшей мере ½ дюйма на 1 дюйм. В другом варианте осуществления размеры отверстий составляют по меньшей мере ½ дюйма на 1½ дюйма. В одном варианте осуществления размеры отверстий составляют по меньшей мере ¾ дюйма на 1 дюйм. В другом варианте размер отверстий может варьироваться, но быть больше, чем в нагревателях предшествующего уровня техники.
В качестве дополнительного преимущества данной конструкции по сравнению с нагревателями предшествующего уровня техники увеличено количество воздуха, подаваемого в камеру сгорания и саму камеру сгорания.
На основе обширных исследований, проведенных изобретателями, было обнаружено, что в нагревателях предшествующего уровня техники не было достаточного потока воздуха для полного сгорания. Как раскрыто в данном документе, площадь вентиляционных отверстий вокруг горелки (внизу, сбоку или и там, и там) увеличена по сравнению с предшествующим уровнем техники. В одном варианте осуществления площадь входа воздуха в камеру сгорания больше, чем площадь горелки. В одном варианте осуществления площадь входа воздуха в камеру сгорания более чем в 1,5 раза превышает площадь горелки.
Также могут быть реализованы другие модификации вышеописанных вариантов осуществления. Например, хотя общая форма описанного выше нагревателя является цилиндрической, нагреватель может иметь квадратную, прямоугольную, эллиптическую или другую форму. Кроме того, вместо бака для хранения топлива нагреватель может иметь порт для подключения к внешнему источнику топлива.
Вышеописанные варианты осуществления обеспечивают ряд преимуществ.
Поскольку нагреватель включает в себя видимое пламя, общий внешний вид нагревателя улучшается. То есть люди наслаждаются светом и видом, созданным пламенем. Кроме того, благодаря улучшенной вентиляции и конструкции нагревателя его характеристики лучше, чем у традиционных пламенных нагревателей, как показано в следующем примере.
ПРИМЕР 1
Нагреватель в соответствии с вышеприведенными вариантами осуществления был испытан на эффективность по сравнению с традиционным газовым лучистым нагревателем и известным пламенным лучистым нагревателем. Для каждого испытанного нагревателя измеряли температуру на разных расстояниях от нагревателя, чтобы определить тепло, излучаемое каждым нагревателем. Каждый нагреватель в тесте был настроен на потребление 46 000 БТЕ. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
725.631.537.443.349.255.161.066.9. .7129.9120.6116.2113.9110.7102.0102.0101.7Нагреватель (°F)Как видно из приведенных выше результатов, быстродействующий индукционный нагреватель имеет характеристики, аналогичные традиционным лучистым нагревателям, а также имеет конструкцию с видимым пламенем. . По сравнению с традиционными пламенными нагревателями производительность быстрого индукционного поверхностного нагревателя, описанного в приведенных выше вариантах осуществления, значительно выше, чем у традиционных пламенных нагревателей при радиальном расстоянии менее шести футов. Таким образом, нагреватель в раскрытых вариантах осуществления может обеспечивать характеристики, аналогичные характеристикам непламенного лучистого нагревателя, в то же время создавая атмосферу, желаемую от традиционного пламенного нагревателя.
Несмотря на то, что были описаны различные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что возможны многие другие варианты осуществления и реализации, которые входят в объем настоящего изобретения.
Кроме того, различные функции, элементы и варианты осуществления, описанные в настоящем документе, могут быть заявлены или объединены в любой комбинации или расположении.
Конструкция и принцип действия камер сгорания
ТЕОРИЯ АВТОМОБИЛЯ
Камера сгорания — это область внутри двигателя, где топливно-воздушная смесь сжимается и затем воспламеняется. Обычно он образован с одной стороны формой, отлитой в головке цилиндра, а с другой стороны — верхней частью поршня. Когда поршень находится в верхней мертвой точке, камера имеет наименьший размер, и это время, когда топливно-воздушная смесь находится в наиболее нестабильном состоянии и готова к воспламенению. Чем лучше сконструирована камера сгорания, тем лучше «дышит» двигатель; то есть, тем эффективнее общий поток воздуха через двигатель.
Общий КПД двигателя определяется формой камеры, формой верхней части поршня, расположением клапанов и свечи зажигания, а также общим потоком воздуха через впуск и выпуск.
В этой статье мы сосредоточимся только на различных типах камер сгорания, а не на множестве динамических характеристик, влияющих на распространение пламени.
Типы камер сгорания
Чтобы правильно идентифицировать камеру сгорания, необходимо учитывать все ее аспекты, включая форму. Для целей этой статьи мы ограничим обсуждение теми, которые используются в большинстве серийных двигателей в Америке.
Hemispherical или Pentroof — камера сгорания Hemi
Конструкция камеры сгорания Hemi.
Считается, что камера этой конструкции предлагает наименьший компромисс в плане эффективности. По сути, полусферическая камера сгорания представляет собой половину сферы, отлитой в нижней части головки блока цилиндров. Клапаны расположены за пределами области отверстия и под определенным углом от осевой линии коленчатого вала. Оптимизация этого положения позволяет значительно увеличить поток воздуха, поскольку он отодвигает клапан от стены, чтобы он не создавал турбулентность.
Это создает более эффективное поперечное движение заряда при перекрытии клапанов и ограничивает передачу тепла от выпускного клапана к свежему заряду. Как упоминалось ранее, эта конструкция обеспечивает наилучшее соотношение поверхности к объему, а также создает очень короткое прямое выпускное отверстие, необходимое для ограничения отвода тепла в охлаждающую жидкость.
Полусферические камеры обычно имеют центральную свечу зажигания, которая обеспечивает превосходную устойчивость к октановому числу. Дополнительным преимуществом является расстояние между впускным и выпускным клапанами, что еще больше ограничивает теплопередачу.
Клиновидные камеры
Клиновидная камера сгорания.
Используемый на протяжении многих лет почти всеми производителями, этот тип камеры напоминает наклонный бассейн, утопленный в деку головы. Встроенные клапаны обычно наклонены, чтобы приспособиться к наклонной крыше этой конструкции. Свеча зажигания расположена на толстой стороне клина и обычно располагается посередине между клапанами.
Относительно крутые стенки в такой конструкции камеры заставляют путь потока воздуха/топлива отклоняться и заставлять его двигаться по нисходящей спирали вокруг оси цилиндра. Во время такта сжатия площадь сжатого воздуха/топлива уменьшается до такой степени, что захваченная смесь резко выталкивается из тонкого конца камеры в толстый. Это создает значительную кинетическую энергию, которая при воспламенении увеличивает общую мощность.
Ванна или камера сгорания в форме сердца
Дизайн ванны
Обозначение ванны обычно используется для любой камеры, которая не является клиновидной или полусферической. В большинстве отечественных двигателей с толкателем он использовался в различных формах. В некоторых случаях форма камеры сгорания была почти овальной, а более поздние тенденции заключались в более эффективной форме сердца.
Примером этого может служить текущий LS1 от Chevrolet. Платформа головки блока цилиндров, которая перекрывает поршень, образует две хлюпающие области: большую область напротив свечи зажигания и меньшую область на противоположной стороне.
Его серповидная форма делает его похожим на камеру сердца.
Клапаны встроенные и частично маскируются стенкой камеры, будучи более открытыми со стороны плунжера. Область напротив основной области сжатия обычно сужается и не имеет крутой стены в стиле клина. Расположение свечи зажигания максимально увеличено за счет смещения к выпускному клапану и как можно ближе к центру, что делает общую конструкцию очень эффективной для выработки мощности. Однако передача тепла в непосредственной близости от клапанов ограничивает объемную эффективность и допустимое октановое число.
Стакан в поршне
Стакан и поршень с плоской головкой справа.
Этот подход, по сути, противоположен конструкции с камерой в головке. Он не пользуется популярностью у разработчиков двигателей в США, хотя в начале 20 века он использовался в конфигурациях двигателей с плоской головкой. Однако европейские конструкторы двигателей все еще иногда используют эту конструкцию.
Он состоит из плоской головки блока цилиндров с одним рядом клапанов, обращенных к круглой полости, отлитой в поршне.
По периметру поршня создается кольцевая хлюпающая область. Известный своим очень турбулентным сгоранием, он хорошо работает с дизельными двигателями, но считается слишком шумным по американским стандартам.
Разбираемся во всем этом
То, как камера сгорания использует воздушный поток, так же важно, как и сам поток. Не менее важна форма верхней части поршня, так как любой выступ в камеру сгорания замедлит скорость пламени. Идеальной конструкцией является выпуклый или плоский поршень, так как теоретически фронт пламени может равномерно распространяться по его поверхности.
При всем при этом главное в конструкции двигателя — тепловой КПД. Идеальный двигатель должен иметь высокую степень сжатия для обеспечения теплового КПД и приемистости, но он должен работать в унисон с камерой сгорания, имеющей высокую скорость горения.
Это необходимо для повышения допустимого октанового числа двигателя и ограничения образования оксидов азота (NOx). Высокая степень сжатия увеличивает образование NOx за счет повышенного давления в цилиндре и нагрева заряда, поскольку он вытесняется в меньшую область.
Чтобы ограничить производство Nox, нужно иметь высокую скорость сжигания, но в реальном мире этого добиться трудно.
Помимо выбросов и допустимого октанового числа для производства мощности необходимо, чтобы давление в цилиндре повышалось как можно быстрее, позволяя использовать его для расширения против поршня на максимально возможном протяжении хода.
Обратите внимание, насколько малы современные радиаторы?
Загляните под капот любого нового автомобиля, и вы увидите довольно маленький радиатор, хотя мощность вашего автомобиля/внедорожника может составлять 250-300 лошадиных сил. Сравните это со своим старым классическим V8-Whatever. Двигатель мог выдавать аналогичную мощность, но радиатор был такого же размера, как и сам двигатель, и машина все равно перегревалась в теплые дни, верно?
Это из-за теплового КПД. Этот старый двигатель производил гораздо больше тепла, чем мощность в лошадиных силах, поэтому ему требовалась мощная система охлаждения. Сегодня, напротив, этот (значительно меньший) двигатель в вашем автомобиле гораздо более термически эффективен.