5.8.6. Низкотемпературные нагревателиКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.8.6. Низкотемпературные нагревателиСтраница 1
В последние годы резко повысился интерес к низкотемпературным электронагревателям, в частности, из-за того, что нагретые до температур не более 200-300°С элементы пожаробезопасны и «не выжигают кислород». Последний профессионально-бытовой термин неточен: кислород «выжигаться» не может никогда, это в кислороде могут «выжигаться» органические и неорганические вещества. Под «выжиганием кислорода» понимается то, что при высоких температурах пыль (взвешенная в воздухе и осевшая на нагреваемой поверхности) окисляется (сгорает, выжигается) в кислороде воздуха с возможным образованием токсичных и пахучих продуктов сгорания. Всем известны характерные «запахи утюга», «запахи духовки», «запахи раскалённого металла и т. п. Эти запахи возникают уже при температурах 150°С, а при температурах утюга 180-220°С проявляются очень отчётливо. Так что для предотвращения «выжигания кислорода» температуры должны быть не выше 100-150°С. Наиболее сложно обеспечить это требование в электронагревательных воздуходувках (фенах) типа известного советского «Ветерка». Действительно, если воздух на выходе из воздуходувки обычно не превышает 60-120°С, то электрическая спираль должна быть нагрета до 300-500°С, а порой и докрасна. При этом часть пылинок из воздуха неминуемо касается поверхности горячей спирали и сгорает. Одним из путей предотвращения «выжигания кислорода» является фильтрация приточного в фен воздуха (как в пылесосе), но при этом сохраняется возможность выжигания газообразных органических примесей, не задерживаемых механическими фильтрами, а использование противогазных поглотителей в электронагревательных воздуходувках (приточных калориферах) может мыслиться на практике только применительно к бомбоубежищам.
Всё это не значит, что спиральные и ТЭНовые воздуходувки изжили себя: они востребованы и продолжают производиться во всё больших промышленных масштабах для нагрева производственных помещений с временным пребыванием людей (складах, гаражах, шлюз-тамбурах с воздушными тепловыми завесами и т. п.). Для жилых помещений, особенно с воздушным отоплением, всё более настойчиво рекомендуются низкотемпературные нагреватели (100-150°С) потока воздуха, такие как водяные или паровые с радиаторами-теплообменниками в системах теплового притока воздуха в помещения (системах воздушного отопления). Применительно к электрическим нагревателям это значит, что тепловыделяющие проводники должны иметь не просто низкую температуру, а непременно большую площадь теплоотдачи. Это может быть обеспечено с помощью ленточных нагревательных элементов, а также керамических, в частности, циркониевых (хотя последние наиболее удачны именно в сверхвысокотемпературных режимах накаливания). Дело в том, что керамические изделия могут формоваться в весьма сложные сетчатые, решётчатые, трубчатые, сотовые и другие формы конструкций с очень развитой внешней поверхностью теплообмена. При этом короткий раскалённый элемент, скажем трубка, может быть заменена не столь раскалённой, но длинной трубкой - температура воздуха на выходе из фена при этом не изменится (не изменится и мощность воздухонагревателя).
Аналогичная, но несколько более сложная ситуация возникает в случае низкотемпературных инфракрасных обогревателей. Здесь недостаточно сделать просто развитую (изломанную, дырчатую, мелкотрубчатую) поверхность, а как и в случае топливников дровяных печей необходимо обеспечить именно большие габариты излучающей поверхности, поскольку интенсивность излучения чёрного тела определяется не площадью его поверхности, а только геометрическими размерами (проекцией) поверхности вне зависимости от её шероховатости или изломанности (рис. 156). Поэтому низкотемпературные излучатели выполняются в виде крупногабаритных панелей-стеновых или потолочных.