Инфракрасные каталитические обогреватели

Практически любой человек, хотя бы раз сталкивался с проблемой обогрева помещений. У кого то не вовремя отключали центральное отопление; где то нет сетей электро- и газоснабжения, а получить гарантированное тепло очень хочется; иногда очень долго сохнет штукатурка; на морозе не хочет запускаться двигатель.

Между тем, есть простое решение всех этих проблем. И как ни странно оно вовсе не дорогое, как могло бы показаться на первый взгляд. Это решение известно человечеству уже более 100 лет, и до сих пор мало распространено только по тому, что всесильный нефтедобывающий монстр проглотил данную технологию на корню, и ее развитие было прекращено на несколько десятков лет.

 

 

Как известно нефть и продукты ее переработки издавна используются в качестве энергоносителей. Бензин, керосин, солярка, мазут в настоящее время достаточно доступны, и относительно не дороги. Использование этих энергоносителей для обогрева зданий и сооружений связано с преодолением трудностей по организации пожарной безопасности, и значительными капитальными затратами на приобретение установок, и их последующее обслуживание. Кроме того, нефть относится к тем природным ресурсам, период возобновления которых велик. В результате чего, запасы нефти на планете сокращаются, как следствие возможно повышение ее стоимости уже в недалеком будущем.

Вот почему мы предлагаем Вам вспомнить о технологии, которой пользовались наши деды и отцы. А именно, о использовании для обогрева зданий, сооружений, или отдельных объектов - инфракрасных каталитических обогревательных элементов. Сырьем для их производства может служить практически любая органика. В дело могут пойти опилки, торф, солома, : , а так же отходы пищевой и легкой промышленности. То есть ресурсы возобновляемые в течении одного года, или нескольких десятилетий.

Работа данной обогревательной системы заключается в окислении рабочего вещества на катализаторе. В связи с чем, температура поверхности элемента стабилизирована, и составляет 450/6500С, в зависимости от интенсивности обдувающих потоков (обогрев происходит за счет мягко теплового излучения). При таких температурах в результате контакта поверхности с воздухом не образуются вредные примеси, такие как окислы азота. Так как рабочее вещество проходит предварительное приготовление, а процесс окисления идет на катализаторе, продуктом окисления является только СО2 , и процесс не сопровождается образованием пламени и дыма.

Данный вид каталитического окисления рабочего вещества не следует путать с горением (ржавчина - тоже продукт окисления).

Теплоотдача одного элемента, выпускаемого в настоящее время, (D 50 мм, Н 20 мм, масса 20/25гр) 150 Вт, время работы ~ 2 часа. Готовится выпуск элементов большего размера.

Необходимые размеры и количество элементов не сложно рассчитать исходя из следующих условий: теплоотдача 6500/7500кКал/кг, скорость горения ~ 5 мм/час (под скоростью горения имеется в виду углубление процесса в глубину брикета с одной стороны).

Из элементов можно комплектовать батареи необходимого размера и емкости, а так же организовать автоматическую подачу свежих элементов.

На пример для получения 60 кВт тепла, в течение суток, нужно использовать 120 кг (~ 5000 элементов).

Следует отметить, что эти 60 кВт значительно теплее в рабочей зоне, так как конвективная составляющая, греющая потолок, чрезвычайно мала.

Таблица стоимости брикетов (руб./кг)

1-10 кг10-100 кг100 кг-1 т2 - 100 тТопливные50201510Пищевые70504540

Возможные варианты использования: аварийный, вспомогательный и основной обогрев зданий и сооружений в промышленности и коммунальной сфере; приготовление пищи; разогрев двигателя, для облегчения запуска в холодные дни; использование как источника тепла рыбаками, охотниками и туристами; свой вариант использования может придумать каждый!

Основные варианты использования инфракрасных каталитических обогревательных элементов.

Резервный и аварийный обогрев зданий и сооружений.

Для предотвращения размораживания систем традиционного отопления, в периоды его отключения, Вы можете использовать аварийный запас в несколько килограмм или тонн (зависит от размеров помещения и продолжительности отключения) инфракрасных каталитических обогревательных элементов.

При этом, возможно изготовить устройство, позволяющее в автоматическом режиме обеспечивать работу с необходимой тепловой нагрузкой, и нужную продолжительность обогрева. Принцип работы такого устройства иллюстрирует рисунок №1. Необходимый запас брикетов закладывается в специальную емкость (1), которая препятствует доступу кислорода воздуха к находящимся в ней брикетам. Между основанием (4) и емкостью (1) имеется зазор, определяющий величину зоны горения (3). Размеры зоны горения подбираются для конкретных условий эксплуатации, с учетом того, что поверхность брикета отдает примерно 3 Вт с каждого квадратного сантиметра. Таким образом, увеличивая зону горения, мы увеличиваем тепловую мощность обогревателя.

Высота емкости (1) определяется ориентировочной скоростью распространения горения в глубь брикета, которая равна ~ 5 мм/час. Высота основания (4), и размеры поддона (5) определяются расчетным временем автономной работы обогревателя, и должны обеспечивать размещение золы, не мешающее работе установки.

Рекомендуется использовать установки, рассчитанные на мощность 1-3 кВт. В случае больших размеров обогреваемого помещения следует применять несколько обогревателей, размещая их в шахматном порядке.

Рисунок №1 Схема установки для автоматической подачи брикетов (разрез) 1. Емкость для брикетов, ограничивающая доступ воздуха к брикетам находящимся в резерве. 2. Брикеты. 3. Зона горения. 4. Основание. 5. Поддон для сбора золы.

Зола образующаяся во время работы обогревательных элементов является прекрасным удобрением, не содержит примесей тяжелых металлов, а ее радиационный фон не превышает естественного уровня. В связи с чем, зола может быть использована для нужд подсобного хозяйства, или на продажу.

Обогреватели данного типа можно изготавливать в виде корзинок (напольное исполнение), либо в виде фонарей (в этом случае конструкцию можно дополнить рефлектором, который будет направлять тепловое излучение обогревательных элементов в низ и создавать комфорные условия в нижних частях полмещения). Так как данные элементы не создают конвекционных потоков, и обогревают только те участки помещения которые необходимо, их суммарная мощность может быть несколько меньше, чем штатной системы отопления.

Приготовление пищи.

1. Для приготовления пищи каталитические инфракрасные брикеты можно использовать разными способами.

2. Шашлык. При использовании брикетов в обычном мангале отпадает необходимость дожидаться, когда дрова перегорят и из них образуются угли. Так как скорость распространения процесса в глубь брикета не высока, и составляет около 5 мм в час. Разложив на дне мангала несколько брикетов можно приготовить несколько порций шашлыка. В состав брикетов не входят летучие компоненты, и даже жир, капнувший на поверхность брикета, сгорает на катализаторе без образования пламени. Следовательно, процесс приготовления блюда будет протекать равномерно и предсказуемо.

3. Гриль. Этот способ наиболее рациональный. Для жарки одной курицы средних размеров достаточно 6-8 брикетов массой 25 г. Вы вряд ли сможете найти другой способ пожарить курицу на 150-200 граммах топлива. При этом за время жарки одной курицы брикеты прогореть не успевают. Следовательно, курица готовится не на 200 граммах топлива а на 50 !!! Гриль представляет собой металлическую обечайку диаметром и высотой на 100 мм больше размеров курицы. Курица подвешивается в центре цилиндра, а брикеты располагаются внутри цилиндра, по его периметру в шахматном порядке. Цилиндр для повышения температуры с верху накрывается крышкой. Кроме того, в нижней части цилиндра и в крышке необходимо сделать отверстия для доступа воздуха, суммарным диаметром около 20% от площади брикетов.

4. Приготовление пищи в традиционной посуде. Установите кастрюлю или сковороду на подставку, и разместите под ними необходимое количество брикетов.

Сбор нефтяных разливов.

Угольный порошок, полученный на стадии пиролиза, перед бриекетированием может быть использован для адсорбции разливов нефтей. При этом одновременно решаются две задачи: очистка окружающей среды от техногенных загрязнений, и повышение калорийности каталитического обогревателя. Угольный порошок с адсорбированной на нем нефтью отправляется на дальнейшее брикетирование.

Подогрев двигателей автомобилей.

Возможность создания обогревателя с небольшой теплоотдачей и большим временем горения, позволяет применять их для обогрева двигателя автомобиля в нерабочем состоянии. Что сильно облегчает его запуск в холодную погоду. Устройства можно располагать как в гараже, так и непосредственно в поддоне автомобиля.

Обогрев палаток.

Инфракрасные каталитические обогреватели на основе твердого топлива очень удобны при обогреве небольших объемов, особенно в отсутствии тепло и электросетей. Кроме того, брикеты не имеют запаха, не разливаются и не могут взорваться. Это отличает их в выгодную сторону от ставших привычными для решения подобных задач газовых и жидкостных обогревателей.

Источники электропитания.

Планируется выпуск источников прямого преобразования тепловой инфракрасной энергии в электрическую. Данные устройства помогут Вам подзарядить севшие аккумуляторы, посмотреть телевизор, в тех местах, где раньше это было не возможно.

Грелки.

Устройство напоминает по размерам портсигар, и может согреть Ваши руки, или греть, находясь в кармане.

Временный обогрев.

Можно сэкономить значительную сумму денег, если вместо дорогостоящего обогревателя приобрести для временного обогрева помещения каталитические брикеты. На установочную стоимость тепловой пушки в 10 кВт, с подводом коммуникаций можно получить те же 10 квт тепла в течении 2400 часов, что составляет 100 суток. То есть практически весь отопительный сезон. Если же топить в полном объеме не сутками, а только в рабочее время, данный запас можно растянуть на несколько лет. 10 кВт-ная пушка за это время съест еще некоторое количество денег на оплату счетов за электроэнергию.

О пожарной безопасности обогревателей говорят следующие факты:

• Если на поверхность работающего брикета капнуть маслом, жиром, или бензином, воспламенение последних не происходит. Это связано с тем, что окисление протекает на поверхности катализатора, и не распространяется за его пределы.
• Если объем вылитого бензина, или другой горючей жидкости превосходить по массе работающий брикет, обогреватель просто потухнет. Так как большое количество энергии уйдет на испарение жидкости с поверхности брикета, а следовательно температура катализатора снизится и процесс прекратится.
• Для инициализации брикета (ов) необходимо нагреть его поверхность до ~300 градусов. Такие температуры не могут возникать при хранении. По этим же причинам нет опасности возгорания от искры.

Предоставлено компанией Теплохолод

Статья о строительстве получена: VashDom.ru