Частина четверта. опалення
З опаленням жити добре. Це я знаю абсолютно точно, оскільки не дивлячись на глобальне потепління першу зиму я провів у валянках і шубі, хоча в гаражі було градусів на десять тепліше, ніж за бортом. А за бортом у нас Сибір, сильно холодно проте буває. На другу зиму вирішив зробити собі тепло. Став розглядати варіанти, благо інформації по гаражним пічкам в Інтернеті море. Сам-то опалювальний прилад або зробити або купити не проблема. Проблема в іншому - в дровах. Живу в місті і якщо піду по дрова в найближчий парк ... самі розумієте. Колись давно, в дев'яностих роках був у мене автомобіль ЛуАЗ і був там автономний обігрівач типу як на Запорожці, тільки побільше. Начебто його ще в армійських Уралах застосовують для опалення кунга. Жахлива конструкція. Пам'ятаю, що при потужності електрогенератора Луазкі в 360 ват свічка розжарювання обігрівача їла аж 20 ампер, а бензин просто лився рікою. Відмовився. Є хороша грамотна конструкція грубки на відпрацьованому маслі, але п'яти літрів, що я зливаю щорічно зі своєї ластівки, мало, а знайомої автобази з Камазами немає. Теж відмовився. Від варіантів з сушеним кізяком, холодним термоядерним синтезом і елементами на сонячній енергії, за тверезим глуздом теж довелося відмовитися. Знаю, що бувають ще теплові насоси, це коли з великої глибини качають воду з температурою плюс десять градусів, охолоджують її до плюс двох і закачують назад в землю, а різницю температур використовують для опалення. Розглянувши конструкцію теплового насоса, вирішив, що термоядерний синтез буде простіше. Але дейтерію для синтезу в найближчому магазині не виявилося, тому погляди довелося звернути на газ. Ціна в сімнадцять рублів за літр на найближчій заправці здалася мені божеською, на цьому і зупинився. Народ багато чого навигадували на цю тему, і саморобні пальника, і гармати газові саморобні і просто газову конфорку в буржуйку, буває, засовують. Не став я це розглядати з однієї простої причини - відсутність будь-якої безпеки. Газ - це газ, еквівалент скількох-то там грамам тротилу і сидіти на руїнах гаража мені не хочеться, якщо взагалі буде чим сидіти. Ось тому я не став нічого вигадувати, а купив готовий виріб - газову гармату з усіма сертифікатами і печатками про надійність. На виробі спочатку вже встановлені захисту від усього на світі, від перегріву, від недогріву, від згасання полум'я і іншого. І підпал електронний, не треба сірник підносити. Незважаючи на захисту, на першій сторінці інструкції були розписані всілякі жахи - туди не включай, туди не направляй. Гармата була з регулятором потужності, режим мінімального споживання газу 0.6 літра на годину. Порахував, що балона в 27 літрів вистачить на 45 годин горіння. Насправді виявилося менше, так як автоматична вагова заправка навіть в абсолютно порожній балон місткістю 27 літрів більше 20 літрів пропану Не можна лити, якщо судити по чеку. Ні з газом, ні з газовими гарматами я раніше справи не мав, тому після придбання мене чекали несподіванки. Виявилося, що вентилятор в гарматі вельми могутній і гарячий струмінь б'є метра на два. Так можна розплавити все катафоти на машині, подумав я і вирішив зробити ось таку конструкцію.
Шафа зробив з оцинкованої бляхи, верхівка плавно закруглюється, направляючи струмінь куди треба, а гармата направлена вгору. Чудово. Підключив, спробував, катафоти плавляться, гараж нагрівається хвилин за п'ятнадцять. Але рано було плескати в долоні, відкрилася ще одна неприємність гармат прямого нагріву - продукти згоряння газу залишаються в гаражі. А продукти - це вуглекислий газ і вода. Ось така формула є: C3H8 + 5H2O = 3CO2 + 4H2O. Вуглекислий газ я збирався видаляти примусовою вентиляцією, а з водою так просто не вийшло. Поки вуглекислий газ перед видаленням десь літав по гаражу, вода швиденько виділилася росою на холодних напилком, а висів на стінці китайський гигрометр пішов в синю зону. У синю зону він у мене раніше не йшов ні разу навіть під час проливних дощів.
Відпрацьовані гази пропану штука досить противна. Незважаючи на те, що пишуть що вуглекислий газ і вода не мають запаху, не вірте. Мають. Так мало того, що мають, ще й при нестачі кисню замість CO2 виходить CO, а це чадний газ. Нанюхався і небіжчик. Начитавшись таких пристрастей, купив я на Ebay датчик чадного газу. Ось такий.
Купив, розпакував, треба ж перевірити. Крім цього датчика у мене ще є датчик задимлення, так коли того перевіряв, давши понюхати йому тліючу ватку, він у мене кричав як різаний. Підніс і цього ватку, а він, гад, мовчить. Тоді я згадав, що треба організувати недолік кисню. Засунув його разом з димить ваткою в поліетиленовий мішок. Ось тут вже він мені видав. Кричав хвилин п'ятнадцять навіть після того, як я вийняв його з мішка. Алгоритм роботи у нього такий: при мінімальному рівні чадного газу він спочатку починає блимати синім світлом, як на картинці. При подальшому підвищенні рівня починає пищати, мовляв, зверніть увагу. При якомусь критичному рівні влаштовує такий шухер, що мертвого підніме. При якому рівні шухер, не пам'ятаю, в китайському не сильний. Крім того ще й запам'ятовує максимальний рівень CO після того як все закінчилося і небіжчиків винесли. Підніс його до вихлопної труби автомобіля. Поки двигун був холодний, теж верещав, обурювався. У міру прогріву двигуна стих, показував щось близько 10 ррм. Не дарма, значить, ставлять на двигун різні каталізатори і лямбда - зонди. Але повернемося до основної теми - опалення. Нюхати продукти згоряння я не хотів, тому задумався про те, як зробити так, що б тепло собі, а продукти на вулицю. Після довгих роздумів вималювалася така картина.
З малюнка, я думаю, все зрозуміло. Гармата дме гарячим, дефлектори розподіляють струмінь рівномірно по алюмінієвих труб, які охолоджуються вентиляторами. Тут треба мати на увазі, що чим більше всіляких перегородок і більше площа теплообміну, тим краще тепловіддача. Але з іншого боку, якщо перегородок багато, то опір повітряному потоку буде велике і повітря не захоче йти в теплообмінник і на вулицю, а повернеться назад в гараж разом з продуктами згорання. Тут важливо вибрати золоту середину між тепловіддачею і опором потоку. Взяти той самий жерстяної шафа і врізати в нього списані вентилятори від крейти КАМАК виявилося простою справою. Ось фотографія.
Теплообмінник зробити було складніше. Ключове питання - з чого робити? Найоптимальніший матеріал, звичайно, мідь. Але міді не було. Був алюміній. Взяти гофровані вентиляційні труби з алюмінієвої фольги було б і добре, і дешево і трудовитрати менше, але бентежила товщина фольги. У цих гофра там навіть не десяті частки міліметра, а соті. Відмовився. Купив кілька листів алюмінію товщиною 0.3 мм і звернув з них труби. Труби для збільшення площі охолодження зроблені прямокутного перетину, зібрані в замок.
Якщо зверху дивитися, то ось так виглядають
Зсередини, а згодом і зовні пофарбував чорною термостійкою фарбою. З одного боку, з законів фізики слід, що найкраще поглинає і випромінює тепло абсолютно чорне тіло. Значить, треба фарбувати. З іншого боку шар фарби свідомо гірше тепловодному, ніж голий алюміній. Значить, треба не фарбувати. Який з факторів головніше, не знаю. Я пофарбував. Коли почав робити, були великі сумніви, чи витримає алюміній температуру. Температура його плавлення 640 градусів, а температура горіння пропану більше тисячі. Але це саме полум'я. Вже на верхньому зрізі гармати температура падає до семисот. З'ясував це, просто поклавши сталеву зволікання зверху на зріз гармати. При середньому положенні перемикача потужності зволікання загострилася до темно-червоного кольору. За довідником це 680 градусів. Далі струмінь газу розширюється, а це значить охолоджується. Крім того, струмінь омиває сталеві стінки конуса з дефлекторами і теж охолоджується. Температуру з'ясував, примотавши на зволікання шматочок свинцю, температура плавлення якого 320 градусів. Плавиться. Шматочок цинку з температурою плавлення 420 градусів вже не плавиться. Це було ще в голом не зібрав вигляді без радіаторів. Коли приклепав радіатори і пофарбував, за радіатори навіть рукою стало можна триматися. Ще з піонерських радіоаматорських часів пам'ятаю, що якщо рука терпить, що не відсмикує, значить температура не вище сімдесяти градусів. Ось вид збоку. Ще недоконаності.
Нижня частина зварена з листа двохміліметрової стали. Усередині приварені пластини з тієї ж стали, я їх назвав дефлекторами, які розподіляють рівномірно повітря по трубах. Ось тут я тоді зробив величезну помилку, як ніби затьмарення яке знайшло, немає, що б приварити дефлектори однією стороною тільки до верхньої частини, узяв та здуру і проварив їх суцільним швом до всіх кутах всюди де дотягнувся електродом. Коли ж став дути всередину з гармати гарячим повітрям, з'ясувалося, що струмінь з гармати виходить вузька, отже, зовнішні теплообмінні труби холодні, а внутрішні перегріваються. Ось тут-то я і покувиркаться. Так би підігнув ці дефлектори просто пассатижами як треба і все. А вони вже проварені суціль! І кільця-то я потім усякі розсіюють ставив, і гармату ближче-далі рухав, і голосно матюкався, нічого не допомагало. Трошки допомогла ось така насадка.
Так що стовідсотково рівномірно розподілити тепло по трубах так і не вдалося. Нерівномірні вони у мене. Для більшої тепловіддачі спереду і ззаду, всюди, де можна, приклепав алюмінієві швелера в якості радіатора. Швелера, само собою не просто так приклепав, а через термопасту. Пішов в найближчий радіомагазині і купив два тюбика найдешевшої пасти КТП-8. Для особливо урочистих випадків у мене і хороша паста на основі окису берилію є, кулер до процесора прикрутити або ще що, а тут і дешева КТП-8 зійде. Загальний остаточний вигляд цього апарата на сьогоднішній день такий. Місця займає не більше ніж класична буржуйка і немає проблем з паливом. Зверніть увагу, що балон з газом коштує в такому собі подобі пластмасового тазика, зараз розповім чому.
Ну Ви і «Кулібін». Швидше швидкого все одно не нагрієте. Є така штука теплоусвоение матеріалу, тобто реальний матеріал стін і предметів здатний накопичувати тепло з певною швидкістю. А щоб не смерділо, для опалення є газовий конвектор з коаксіальним димарем.
Теплоємність повітря низька і він нагрівається швидко. У цегляних і бетонних стін теплоємність велика і швидко їх не прогріти. Але навіщо мені в гаражі брататися з холодними стінами?
Судячи з: «Гармата була з регулятором потужності, режим мінімального споживання газу 0.6 літра на годину» я думаю, що потужність гармати завелика для даного приміщення, звідси ваша боротьба зі смородом і з виділеннями зайвого тепла і конденсата.Ізобретеніе велосипеда (газового конвектора з димоходом) наліцо.А з підігрівом балона будьте обережніше, можна і перестаратися.
Та ні, не завелика потужність, в самий раз. Я в Новосибірську живу. Сьогодні мінус тридцять вночі було. Коли попрацювати треба, спочатку ставлю на середню потужність, прогріваю, потім ставлю на мінімальну, підтримую плюс десять градусів. Площа гаража 27 кв. метрів, висота 2.5, обсяг виходить близько 70 куб. метрів. А щодо велосипеда ... Форум називається «Майстер-сіті», а не «Купи-сіті».
Я теж недавно почав перейматися проблемою швидкого прогрівання приміщення (по весні на дачі). Купив для цієї мети керамічний газовий обігрівач. Але перед цим зайнявся теоретичним розрахунком (простим на рівні фізики і хімії 8 класу) і ось що виявив. Виходить, якщо вам потрібно обігріти приміщення при температурі нижче - 10 ° С, то обсяг конденсату водяної пари при прямому газовому обігріві ОБОВ'ЯЗКОВО перевищить 100% вологість. Інструкції до газових обігрівачів про це мовчать, а реально, щоб не було великої кількості конденсату, то спочатку потрібно відігріти приміщення до -10 ° С (наприклад електрообігрів), а потім вже газом.У обігрівачів з димоходами такої проблеми не існує в принципі, весь вихлоп полетить з приміщення в трубу. У електричних, до речі, теж немає проблем.
У мене заводська, працює на дизелі. Прогріває швидко, але я в ньому не працюю.