В основе основ всех автономных отопителей, вне зависимости от их конструктивных отличий, применяемого топлива и объекта обогрева лежит чистейшая физика и ее простой принцип — для получения тепла необходимо сжигание кислорода и топлива. Причем для эффективной и надежной работы эти компоненты должны подаваться в определенной пропорции. Переизбыток одного из компонентов приводит к отказу отопителя. Как это ни парадоксально звучит, но самая большая проблема, которая стоит перед конструкторами отопителей – заставить топливо хорошо и равномерно гореть. С бензином еще куда ни шло, а вот дизельное топливо даже поджечь проблематично! Для того, что бы заставить топливо гореть применяют три основных способа: разбрызгивание, распыление и горение с фитиля. Первые два способа, думаю, понятны. Поэтому поясню третий. Все знают, что такое керосиновая лампа. Фитиль в ней пропитывается топливом за счет эффекта смачивания и когда мы поджигаем его, сам фитиль не горит, а горит топливо, которое активно смешивается с воздухом на пористой поверхности фитиля. Таким образом, все конструкции отопителей используют эти три способа либо их сочетания. Но схематично все автономные отопители и подогреватели построены одинаково.
Любой отопитель имеет горелку (камеру сгорания) в которой топливо смешивается с воздухом и начинается горение. Для подачи топлива в горелку применяется топливный насос, а для нагнетания воздуха — электрический нагнетатель воздуха (вентилятор). Смешиваясь с воздухом, топливо воспламеняется и горит, а раскаленные газы поступают в теплообменник, где передают свое тепло теплоносителю (воздуху в воздушных отопителях или жидкости в жидкостных подогревателях). Нагретый теплоноситель поступает в автомобиль при помощи еще одного вентилятора в воздушном варианте либо циркуляционного насоса в жидкостном. Процесс горения отслеживается датчиком (индикатором) пламени, а защиту от перегрева обеспечивает датчик перегрева (термопредохранитель), который останавливает работу отопителя в нештатной ситуации, обеспечивая его пожарную безопасность. Такова схема работы всех без исключения автономных отопителей и подогревателей. Теперь рассмотрим принципиальные отличия различных конструкций, их плюсы и минусы. Первая конструкция которую мы рассмотрим – отопитель …… Шадринского автоагрегатного завода (ШААЗ), знаменитая «Запорожевская» печка. Впрочем, знаменита она не только тем, что была первым автономным отопителем, выпущенным в СССР, но и своей капризностью и ненадежностью.
Работает она так: водитель тумблером включает электромеханический топливоподкачивающий насос мембранного типа, который закачивает топливо в карбюратор, установленный на отопителе. Как только поплавковая камера карбюратора наполняется, клапан в камере перекрывает подающий топливопровод. За счет возникающего противодавления мембрана насоса останавливается, размыкая контакты управления. Подача топлива прекращается, пока топливо в карбюраторе не расходуется и не снизится давление в топливоподающей магистрали. Как только это произойдет, мембрана насоса сдвинется, замкнув контакты управления, и насос выдаст новую порцию топлива карбюратору. Одновременно с насосом, водитель включает свечу накаливания, установленную в горелке отопителя. О степени накала свечи можно судить по индикатору, расположенному на пульте управления. Примерно через 30 секунд водитель включает вентилятор продувки, который нагнетает с улицы воздух в камеру сгорания через диффузор карбюратора. При этом топливо, проходя через дозировочный жиклер карбюратора, смешивается в диффузоре с воздухом, превращаясь в горючую смесь. От нагретой спирали свечи горючая смесь воспламеняется. По мере возникновения устойчивого горения, разогревается и срабатывает индикатор пламени. Он включает на панели управления лампочку, сигнализирующую о том, что свечу можно отключать. При возникновении аварийного перегрева срабатывает термопредохранитель, который отключает топливный насос и вентилятор продувки. Вентилятор продувки имеет вторую крыльчатку, которая прокачивает холодный воздух с улицы через теплообменник отопителя в салон. Выключается печка в обратной последовательности: первым отключается топливоподкачивающий насос, затем когда горение прекращается и контрольная лампа гаснет – вентилятор продувки. Какие у этой конструкции плюсы? Да никаких. Во-первых, такая конструкция из-за использования карбюратора может работать только на бензине. Во-вторых, по этой же причине плохо дозируется рабочая смесь – карбюратор сложно точно настроить. Из-за попадания влаги и грязи возможно залегание иглы поплавка и «перелив» бензина. А это уже чревато задымлением салона и даже пожаром. В-третьих, автономным этот отопитель можно назвать с натягом. Да, он может работать и при заглушенном двигателе, но невозможно использовать терморегулятор для регулировки температуры в салоне, ведь процесс запуска и отключения требует непосредственного участия водителя. Впрочем, на Западе подобная конструкция применялась только на заре производства отопителей и давно уже не используется. И только ортодоксальный ШААЗ до сих пор предлагает эту печку к продаже! И главное – их кто-то покупает. Видимо низкая цена – главный и, пожалуй, единственный плюс — перевешивает для таких клиентов все многочисленные минусы. Внимание! В последнее время к нам стала попадать информация, что появились «Кулибины», которые переделывают «Запорожевские» печки для работы на сжиженном газе. Встречаются даже водители, которые очень довольны и хвалят такие «поделки». К сожалению, недовольные этими печками водители уже ничего не смогут нам рассказать – их больше НЕТ с нами…. Но хватит экзотики, перейдем к современным конструкциям… В конструкции горелок большинства отопителей и подогревателей «WEBASTO» ( «Вебасто» ) используется испаритель. Испаритель – это своеобразный фитиль, изготовленный из негорючих материалов. В ранних моделях «Вебасто» использовался испаритель из базальтовой ваты, в современных – из спеченных в вакууме волокон нержавеющей стали. Использование испарителя – своеобразный «конек» «Вебасто», ее визитная карточка. Горелка с испарителем имеет ряд преимуществ: простая конструкция, а значит более дешевая в производстве; легкость перехода на другой вид топлива – достаточно изменить подачу топлива, и отопитель может работать на бензине или на дизеле; такая конструкция горелки позволяет устанавливать отопитель практически в любом положении. Но наряду с этими преимуществами в использовании испарителей есть всего один, но существенный минус – высокие требования к качеству топлива, особенно дизельного. Пористая структура испарителя как фильтр впитывает в себя грязь, воду, вредные примеси, которые в избытке находятся в нашем бензине и солярке. И если механические примеси и воду еще можно попытаться отфильтровать, то серу и парафины из дизтоплива удалить практически невозможно. В силу того, что с испарителя только начинается образование пламени, температура его в процессе горения относительно невысока. Ее достаточно, чтобы легкие фракции из дизтоплива испарялись и сгорали без проблем. Вот только тяжелые фракции – сера и парафины испаряются плохо, накапливаются и под действием температуры постепенно коксуются, забивая поры испарителя. Такой испаритель не может обеспечить нормального процесса горения и отопитель начинает дымить, а потом и вовсе перестает работать. Отопители с такой конструкцией горелки должны работать только на качественном топливе – допустим немецком. Где ж ее взять, немецкую солярку, спросите Вы? В Германии, естественно. Тем, же кто заправляется на заправках нашей Родины или, что еще хуже в России, Казахстане или не дай бог Украине, остается только посочувствовать. Какой же выход из этой ситуации? Мы рекомендуем всем устанавливать дополнительные топливные бачки и добавлять в солярку обычный осветительный керосин (только не авиационный). В нем нет серы и парафина. Чем больше керосина – тем дольше будет работать Ваша печка. Правда, керосин повышает температуру горения и если использовать 100 % керосина, может прогореть горелка или деформироваться теплообменник. Но тут, как говорится, приходиться выбирать из двух зол – либо работает печка на керосине, либо не работает вообще. Есть еще одна проблема — керосин зимой трудно найти… Впрочем, вышеописанные проблемы с испарителями практически не касаются бензиновых версий. Горелка с испарителем использовалась и используется в следующих воздушных отопителях «Вебасто»: HL(AirTop) 18/24/32; AirTop 2000/3500/5000. А так же в жидкостных подогревателях: BBW/DBW 46, DW/BW 50, TermoTopC/E/P/T/Z, DW 80, Termo 90. Эту же конструкцию горелки использует в своих отопителях ОН-32 российский завод «Теплообменник», и турецкая «Каэлса» (Kaelsa). Фирма «Эберспехер» — давний и основной конкурент «Вебасто» использует конструкцию горелки, где процесс сгорания топливной смеси разделен на две фазы. Первая фаза – образование пламени происходит на мелкоячеистой металлической сеточке, которая установлена в виде стакана вокруг свечи. По подводящей трубке топливо попадает на сеточку, смачивает ее как тряпку и поджигается раскаленной свечей. Когда пламя становится устойчивым, свеча отключается и дальнейшее горение происходит самостоятельно. Но все топливо на сеточке сгореть не успевает, и тут процесс переходит во вторую фазу. Излишки топлива стекают в камеру сгорания, стенки которой устланы все тем же испарителем – фитилем, и там догорают. В отличие от горелок «Вебасто», данная конструкция менее требовательна к качеству топлива. Сетка свечи, где начинается горение и температура пламени наименьшая, тем не менее не закоксовывается потому, что прожигается раскаленной свечой при запуске печки. А в камере сгорания, где и происходит основное сгорание топлива температура уже достаточно высока и материал испарителя хорошо прокаливается, заставляя топливо сгореть без остатка. К недостаткам данной данной конструкции горелок можно отнести более высокую стоимость за счет более сложного устройства. К преимуществам – меньшую требовательность к качеству топлива, простоту замены расходного материала – сетки свечи. Как правило, для ее замены отопитель разбирать не требуется, а иногда нет необходимости даже снимать отопитель. Конструкция горелки с сеткой свечи – главное и принципиальное отличие отопителей «Эберспехер» от «Вебасто», их, так сказать «конек» или «ноу-хау». У «Эберспехер» такую конструкцию горелки имеют следующие воздушные отопители (D – дизель, В – бензин, цифры – варианты градации по мощности):
D 1L, D 1LC, D 1LCcompact, D 3LC, D 3LCcompact, D 5L, D 5LC,
AIRTRONIC D 2/4/5.
B 1L, B 1LC, B 1LCcompact, B 3LC, B 3LCcompact, B 5L, B 5LC,
AIRTRONICD B 2/4/5.
И жидкостные подогреватели:
D 5W, D 7/9W, HYDRONIC D 4/5 WS, HYDRONIC 10, D 3/5 WZ/WS.
B 5 W, HYDRONIC B 4/5 , B 4/5 WS.
Заимствовали такую конструкцию горелки в своих изделиях следующие фирмы: «АТЕСО»(«ATESO», Чехия), «МИКУНИ»(«MIKUNI», Япония), «АРДИК»(«ARDIC», Швеция), »Хебей Машинери» («Hebei Anji Hongye Machinery», Китай); ШААЗ (Шадринск, Россия), «ТЕПЛОСТАР» (Самара, Россия), «ПРАМОТРОНИК» (Москва, Россия).
