Благодаря развитию современных технологий, на сегодняшний день на рынке автопринадлежностей появилось большое количество полезных приспособлений. Об одном из них и пойдет речь в этой статье.
Такое устройство, как автономный автомобильный отопитель, - незаменимая вещь при эксплуатации автомобилей в зимних условиях. Причем его применение актуально не только на грузовых автомобилях дальнобойщиков, но и на простых легковых машинах и джипах. Особенно эффективно это приспособление проявляет себя на автомашинах, имеющих дизельный двигатель, поскольку запуск дизеля в холодное время года очень затруднителен и, как правило, штатная печка не справляется с обогревом салона.
Он может питаться от электричества, природного газа или мазута. Внутри газовой или масляной печи топливо смешивается с воздухом и сжигается. Пламя нагревает металлический теплообменник, где тепло передается воздуху. Воздух проталкивается через теплообменник с помощью вентилятора печи «воздух-обработчик», а затем подается через воздуховод за теплообменником. В печи продукты сгорания выбрасываются из здания через дымоход. Старые «атмосферные» печи выпускаются непосредственно в атмосферу и теряют около 30% топливной энергии, чтобы поддерживать достаточно высокую температуру выхлопа, чтобы безопасно подниматься через дымоход.
Поэтому автовладельцам, имеющим автомобиль с дизельным двигателем, рекомендуется уделить особое внимание этому устройству.
При установке автономной печки, благодаря возможности программирования автоматического запуска ее в нужное время, автовладелец получает возможность, выйдя из дома, сесть в уже прогретый автомобиль. Помимо этого, подогретый дизель заведется гораздо легче. При медленном движении авто в плотном потоке, когда дизельный двигатель плохо прогревается и недостаток тепла в салоне явно ощутим, дополнительный обогрев, также будет очень кстати.
Современные печи с минимальной эффективностью существенно уменьшают эти отходы, используя вентилятор «индуктора» для вытягивания выхлопных газов через теплообменник и выработки сквозняка в дымоходе. Это основная особенность высокоэффективной печи. Они обычно проходят через боковую стенку с пластиковой трубой. Новые стандарты печи в настоящее время разрабатываются Министерством энергетики США и должны быть завершены весной. Существующие стандарты печи не обновлялись с тех пор.
Управление системой отопления регулирует, когда различные компоненты системы отопления включаются и выключаются. Наиболее важным с вашей точки зрения является термостат, который включает или выключает систему или, по крайней мере, систему распределения, чтобы вы были удобны. Типичная система принудительного воздуха будет иметь один термостат. Но в системе отопления есть другие внутренние элементы управления, такие как переключатели «высокого предела», которые являются частью невидимого, но критического набора средств контроля безопасности.
Виды автономных автомобильных отопителей и их устройство
Автономные автомобильные обогреватели бывают двух видов: жидкостные и воздушные . Оба вида имеют предназначение обогрева автомобиля, но их конструкция и принцип действия существенно отличаются друг от друга и имеют свои плюсы и минусы.
Воздушный отопитель
Данный вид печки предназначен в основном для обогрева салона и не имеет никаких дополнительных функций. По принципу работы он похож на обыкновенный бытовой фен. С одной стороны он засасывает холодный воздух, который проходя через систему обогрева, выходит из нее с другой стороны горячим. При сгорании топлива в этом устройстве выделяется тепло, которое и подогревает поступающий холодный воздух.
Лучшие газовые печи и котлы сегодня имеют эффективность более 90%
Эффективность печи или котла с ископаемым топливом является мерой количества полезного тепла, выделяемого на единицу входной энергии. Эффективность сгорания - самая простая мера; это просто эффективность системы во время ее работы. Эффективность сгорания - это как мили на галлон, ваш автомобиль совершает круиз по 55 миль в час на шоссе.
Котлы - это водонагреватели специального назначения. В то время как печи несут тепло в теплом воздухе, котельные системы распределяют тепло в горячей воде, что отдает тепло, когда оно проходит через радиаторы или другие устройства в помещениях по всему дому. Затем охладительная вода возвращается в котел для повторного нагрева. Системы горячей воды часто называют гидронными системами. Жилые котлы обычно используют природный газ или мазут для топлива.
Этот автономный отопитель устанавливается в любом удобном месте салона автомобиля, а для отвода отработанных газов установлены патрубки, для вывода их на улицу. Камера сгорания печки также герметична. Питание это устройство может осуществлять как из дополнительного бака, так и из общего бака автомобиля.
Cистема снабжена регулятором температуры, который входит в комплект обогревателя. Он автоматически следит за температурой в салоне и, в случае необходимости, управляет оборотами вентилятора (увеличивая или уменьшая их).
Другой вариант организации отопления
В паровых котлах, которые сегодня гораздо менее распространены в домах, вода кипит, и пар пропускает тепло через дом, конденсируя воду в радиаторах, когда он охлаждается. Обычно используются нефть и природный газ. Вместо системы вентилятора и воздуховода котел использует насос для циркуляции горячей воды через трубы к радиаторам. Некоторые системы горячей воды циркулируют через пластиковую трубу в полу, система, называемая теплым напольным отоплением. Важные регуляторы котла включают в себя термостаты, аквастаты и клапаны, которые регулируют циркуляцию и температуру воды.
Плюсы системы:
- возможность беспрерывной работы в течение суток;
- не разряжает аккумулятор;
- потребляет минимум топлива;
- имеет простую конструкцию;
- легко устанавливается;
Минусы:
- не подогревает двигатель;
- при длительном использовании сильно уменьшает влажность и в воздухе ощущается недостаток кислорода;
Жидкостной отопитель
Этот автомобильный автономный отопитель имеет гораздо более сложное устройство. Его монтаж и подключение занимает больше времени и значительно сложнее. Чаще всего эти отопители устанавливают в моторном отсеке, путем соединения с контуром системы охлаждения двигателя. К штатному топливопроводу подключается система питания обогревателя, а электрокомпоненты к электрической цепи автомобиля.
Несмотря на то, что стоимость не является тривиальной, обычно гораздо проще устанавливать «зонные» термостаты и элементы управления для отдельных помещений с гидравлической системой, чем с принудительным воздухом. Некоторые элементы управления являются стандартными функциями в новых котлах, в то время как другие могут быть добавлены для экономии энергии.
Какие они бывают, отопители?
Как и в случае с печами, конденсационные газовые котлы являются относительно распространенными и значительно более эффективными, чем неконденсирующиеся котлы. С. по нескольким причинам, связанным с более низким скрытым тепловым потенциалом, и потенциалом для большего загрязнения обычным мазутом. Тепловые насосы - это просто двухсторонние кондиционеры. Летом кондиционер работает, перемещая тепло от относительно холодного в помещении до относительно теплого снаружи. Зимой тепловой насос меняет этот трюк, очищая тепло от холода на открытом воздухе с помощью электрической системы и разряжая это тепло внутри дома.
При включении, отопитель начинает греть жидкость в контуре системы охлаждения двигателя. И при помощи насоса, прогонять ее через двигатель и штатный радиатор печки автомобиля. При достижении жидкостью нужной температуры, автоматически включается вентилятор и начинается прогрев салона.
Основываясь на показаниях температурного датчика, отопитель автоматически регулирует прокачку охлаждающей жидкости и обороты вентилятора. Запуск этой системы возможно производить как вручную, так и автоматически, задав день и час включения. Также в комплект может входить дистанционное управление, которое позволяет включать печку с расстояния до тысячи метров.
Установка и ремонт автономных отопителей
Почти все тепловые насосы используют принудительные системы подачи теплого воздуха для перемещения нагретого воздуха по всему дому. Тепловой насос с заземлением нагревается и охлаждается в любом климате, обменивая тепло с землей, которая имеет более постоянную температуру. Существует два относительно распространенных типа тепловых насосов. Тепловые насосы с воздушным источником используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и теплоотвод летом. Наземные тепловые насосы получают свое тепло из подземных источников, где температуры более постоянны круглый год.
Плюсы:
- подогревает не только салон, но и двигатель автомобиля;
- имеет дистанционное управление;
- возможность программирования времени включения;
Минусы:
- сложная установка и подключение;
- большая стоимость;
При выборе автономного отопителя обратите внимание, что системы могут работать на разном топливе. На таких как: или бензин, также существуют системы, работающие на природном газе.
Тепловые насосы с воздушным источником намного более распространены, чем тепловые насосы наземного источника, поскольку они дешевле и проще в установке. Наземные тепловые насосы, однако, намного эффективнее и часто выбираются потребителями, которые планируют оставаться в одном доме в течение длительного времени или имеют сильное желание жить более устойчиво. Как определить, имеет ли тепловой насос смысл в вашем климате, обсуждается далее в разделе «Параметры топлива».
В то время как тепловой насос с воздушным источником установлен так же, как центральный кондиционер, тепловые насосы наземного источника требуют, чтобы «петля» была захоронена в земле, как правило, в длинных неглубоких траншеях или в одной или нескольких вертикальных скважинах. Конкретный используемый метод будет зависеть от опыта установщика, размера вашей партии, недр и ландшафта. В качестве альтернативы, некоторые системы используют подземные воды и пропускают их через теплообменник вместо использования хладагента.
Многочасовое ожидание в автомобиле в дорожной пробке или, чего хуже, ночевка в открытом поле на морозе неизбежно приводят к мысли, что автономный отопитель салона - отнюдь не блажь охотника-рыболова или атрибут дома на колесах профессионального водителя.
На холоде или небольшом морозе через каждый час прогреваем двигатель до более-менее комфортной температуры в 60-70 градусов. При -20 о С греть приходится каждые 35-40 минут на средних оборотах, чтобы не умер аккумулятор. Если на печке была установлена дополнительная электропомпа, используем прогретый мотор, как автономный источник тепла. В зависимости от уровня утепления салона и температуры воздуха двигатель остывает за 2-3 часа, салон автомобиля - в два раза быстрее.
Типы автономных отопителей
Затем грунтовые воды возвращаются в водоносный горизонт. Поскольку электричество в тепловом насосе используется для перемещения тепла, а не для его создания, тепловой насос может доставлять больше энергии, чем потребляет. Это «установившаяся» мера, а не непосредственно сопоставимая с коэффициентом производительности отопительного сезона, сезонная мера, предназначенная для оценки эффективности нагрева тепловых насосов с воздушным источником. Преобразование между мерами не является простым, но устройства с заземлением, как правило, более эффективны, чем тепловые насосы с воздушным источником.
Через 6 часов ожидания есть риск остаться с пустым баком и разряженной батареей. В поисках защиты от надвигающегося холода водитель готов купить или изготовить автономный отопитель салона своими руками. Ситуация стимулирует задуматься о преимуществах дополнительного автономного отопителя салона автомобиля лучше всякой рекламы.
Газовый отопитель салона
В некоторых районах популярно газовое прямое отопительное оборудование. Это включает в себя настенные, отдельно стоящие и напольные печи, которые характеризуются отсутствием воздуховодов и относительно небольшой теплоотдачей. Поскольку им не хватает протоков, они наиболее полезны для разогрева одной комнаты. Если требуется обогрев нескольких комнат, либо двери между комнатами должны быть оставлены открытыми, либо необходим другой метод нагрева. В более совершенных моделях используются системы «герметичного воздуха для горения», а трубы, установленные через стену, обеспечивают как воздух для горения, так и перенос продуктов сгорания.
Стоит признать - стандартная комплектация и оснащение автомобиля не располагают к длительной стоянке на холоде. При покупке авто мало кто захочет тратиться на дополнительное оснащение машины потенциально ненужным агрегатом. Но реальность вносит свои коррективы. Штатный вариант обогрева салона хорош только в движении. Работа двигателя автомобиля в качестве отопителя салона неэффективна, 95% тепла вылетает в трубу.
Эти устройства могут обеспечить приемлемую производительность, особенно для кабин и других зданий, где допустимы большие температурные различия между спальнями и основными помещениями. Модели могут быть обжиганы природным газом или пропаном, а некоторые - керосином.
Неотвеченные газовые обогреватели: плохая идея
Газовые или керосиновые космические обогреватели, которые не имеют выхлопных газов, были проданы в течение десятилетий, но мы решительно препятствуем их использованию по соображениям безопасности и безопасности. Производители, известные производителями как газовые отопительные приборы без вентиляции, включают в себя настенные и автономные нагреватели, а также газовые камины открытого пламени с керамическими бревнами, которые фактически не связаны с дымоходом. Производители утверждают, что, поскольку эффективность сгорания продуктов очень высока, они безопасны для строительства людей.
Современные конструкции дополнительного отопителя салона для обогрева используют следующие варианты:
- тепло потоков воздуха, обтекающих горячий теплообменник, нагреваемый пламенем внутреннего горелочного устройства, такой вариант именуется автономным воздушным отопителем салона автомобиля;
- классический вариант - нагрев воздуха поверхностью теплообменника, через который помпой прокачивается дополнительное количество разогретого до относительно невысокой температуры теплоносителя;
- нагрев с помощью электрической спирали из металлического сплава, керамического элемента или специальной металлизированной ткани из углеродного волокна.
Воздушный отопитель салона автомобиля
Является лидером в выборе профессиональных водителей. Затраты на приобретение и установку автономного воздушного отопителя примерно вдвое меньше стоимости топлива, использованного на прогревание салона в течение года эксплуатации тягача.
Однако это требование действует только в том случае, если вы держите близлежащее окно открытым для адекватного свежего воздуха, что побеждает цель дополнительного тепла. Опасности включают воздействие побочных продуктов сгорания, как описано в разделе «Вентиляция», и истощение кислорода. Из-за этих опасностей по крайней мере пять государств запрещают их использование в домах, и многие города в Соединенных Штатах и Канаде также запретили их.
Портативные электронагреватели недорого покупать, но дорогостоящие в использовании. Эти резистивные нагреватели включают в себя «масляные» и «кварцевые инфракрасные» нагреватели. Они преобразуют электрический ток из розетки прямо в тепло, как тостер или одежду. Как поясняется далее в разделе «Выбор новой системы», для получения такого же полезного тепла, которое природный газ или масло может обеспечить на месте, требуется много электричества. По национальным средним тарифам - 12 ¢ кВтч для электричества - этот нагреватель будет стоить 18 ¢ в час для запуска - и быстро будет стоить дороже, чем его цена покупки.
Устройство и конструкция воздушного автономного отопителя салона в общих чертах сродни примитивному пусковому подогревателю. В отличие от последнего, автономный отопитель использует для обогрева воздух, устанавливается непосредственно в кабине или салоне авто.
С другой стороны, для прерывистого использования это «наименее плохое» решение, когда альтернативы потребуют крупных инвестиций для улучшения воздуховодов для конкретной области, например. Просто помните, что электрическое сопротивление тепла обычно является самой дорогой формой тепла, и поэтому ее редко рекомендуют.
«Электрическая тепловая плита» - это еще один вид резистивного нагрева, аналогичный подключаемому пространственному обогревателю, за исключением того, что он имеет жесткую проводку. Он имеет две основные достоинства: стоимость установки низкая, и легко установить отдельные комнатные термостаты, чтобы вы могли отключить тепло в помещениях, которые не используются. Эксплуатационные расходы, как и для всех резистивных систем, как правило, очень высоки, если дом не «суперизолирован».
Тепло, образующееся при сгорании небольшого количества топлива в камере сгорания, передается через алюминиевый теплообменник воздушному потоку, нагнетаемому малошумным вентилятором в салон. Продукты сгорания выводятся по металлическому жаропрочному рукаву за пределы кабины. Топливо хранится в баке, расположенном, как правило, на задней стенке кабины тягача. В салоне устанавливается пульт управления и регулятор забора воздуха. В среднем автономный прибор потребляет 200 мл горючего в час при нагрузке на аккумулятор в 40-50Вт. Тепловая мощность колеблется от 2 до 7 квт/ч.
Современные магистральные грузовики и тяжелая строительная техника комплектуются дизельным автономным отопителем салона на 24 вольта, что связано с особенностью используемого топлива и напряжения бортовой сети. В американских тягачах используется напряжение питания легкового транспорта, поэтому устанавливается автономный отопитель салона дизельного питания на 12 вольт.
Наибольшим авторитетом и уважением пользуются дизельные автономные отопители салона автомобиля Airtronic (Eberspacher) и Air Top ST (Webasto). Немецкое качество, безотказность в работе и удобное управление соответствуют высоким ценам на продукцию. Среди достоинств брендовых автономных отопителей:
Среди российских моделей стоит упомянуть о собственной разработке самарской фирмы «Теплостар» - автономном отопителе салона Планар. При невысокой стоимости он отличается неприхотливостью и надежностью. Использует дизельное топливо и управляется вручную с пульта в салоне авто. Модель отопителя «Планар -4Д», потребляя 0,12-0.4 литра дизеля в час, способна обогреть салон автобуса на 30 посадочных мест.
Газовый отопитель салона
Надо отметить, что у дизельных и бензиновых автономных отопителей салона существует серьезный конкурент - газовый отопитель салона автомобиля, использующий в качестве топлива природный газ или пропан-бутан. Стоит отметить автономные устройства обогрева салона немецкого разработчика - компании Trumatic, чья продукция отличается:
- самым тихим, практически беззвучным режимом работы,
- высоким КПД - 97%;
- полным отсутствием запаха продуктов сгорания, характерного для дизельного топлива.
К сведению! По условиям работы автономный отопитель газового питания допускается для использования даже в жилых или временно обитаемых помещениях.
Бензиновые автономные отопители нашли применение в основном для использования в условиях низких температур и сильных морозов северной климатической зоны.
Так ли все просто
При внешней простоте принципа обогрева воздушный автономный отопитель вряд ли можно рассматривать в качестве дополнительного отопителя салона, доступного для изготовления своими руками. В условиях самодельного производства практически очень сложно выполнить требования:
- к качеству сварки элементов с учетом специфики тепловой нагрузки и деформации сопряженных элементов;
- к надежности систем управления, необходимых для работы автономного отопителя;
- к предупреждению отклонений от заданного режима горения, образования большого количества угарного газа, прогорания стенок камеры и, как следствие, смешивания продуктов горения и подогретого воздуха;
- к обеспечению контроля процедуры запуска без риска возникновения пожара.
К сведению! В отдельных охотничьих домиках на колесах встречаются конструкции, использующие в качестве автономного отопителя переделанные бензиновые или газовые паяльные лампы и примусы. Но это скорее исключение из правил. Подобный способ не требует автоматизации и специального контроля, но вряд ли может быть использован в легковом и грузовом автотранспорте.
Другой вариант организации отопления
Классическим вариантом автономного отопителя является схема, когда в отопительном устройстве одновременно собрано два контура - контур подогрева тосола двигателя и теплообменник для теплоносителя, направляемого в систему обогрева кабины.
Встречаются варианты автономной системы отопления с небольшими модификациями, имеющие в системе обогрева салона подключенную теплоизолированную емкость или бак с горячей водой. Такой бойлер играет роль одновременно аккумулятора тепла и источника горячей воды. Дополнительный насос прокачивает и нагревает емкость, работающую в режиме бойлера. Такой автономный обогреватель чаще всего применяется для передвижных жилых помещений - домов на колесах.
Третий вариант
Электрический автономный отопитель, именуемый в просторечии «феном», служит для быстрого прогрева салона при низких температурах воздуха. Если в вашем автомобиле стоит аккумулятор емкостью не менее 75 Ач, используйте электрический отопитель салона автомобиля, который конструктивно является 12-ти вольтовым аналогом устройства для сушки волос, с той разницей, что вместо 220 В домашней электросети, используется напряжение в 12 В аккумулятора и генератора автомобиля. Африканской жары в салоне ожидать не стоит, но за время прогрева печки автомобиля до желаемых 70-80 о С, подобный отопитель салона автомобиля, работающий от прикуривателя, является незаменимым, если необходимо срочно отогреть замок или убрать иней с замерзшего стекла.
Недостатки «фена»:
- небольшая тепловая мощность и скорость разогрева;
- необходимость наличия «здоровой» и заряженной под завязку аккумуляторной батареи и исправного генератора.
- нагревательный элемент «фена» разогревается до высокой температуры и частично сжигает кислорода воздуха в салоне.
- обращение с нагревателем требует аккуратности для предупреждения возможного попадания легковоспламеняющихся веществ на нагревательный элемент.
Автономный электрический отопитель салона автомобиля проще всего изготовить своими руками с использованием электровентилятора, работающего от прикуривателя.
Наиболее распространенной и доступной для реализации конструкцией отопителя является схема, состоящая из 12-ти вольтного вентилятора-кулера, используемого в блоках питания и системах охлаждения компьютеров и нагревательной панели. Последняя изготавливается в виде рамки или трубки из негорючего и диэлектрического материала. Подойдут элементы крышек и корпусов мощных электрических пускателей из текстолита или стеклотекстолита.
Как вариант, для использования в качестве нагревательного элемента автономного отопителя может применяться нихромовая спираль, натянутая на специальных монтажных керамические фишках. В таком случае панель можно изготовить из любого теплостойкого материала.
Совет! Если электровентилятор дополнить низкоомным переменным сопротивлением, получим автономный электрический отопитель салона с управляемой скоростью и температурой потока воздуха.
Наш дополнительный отопитель салона работает от прикуривателя и напряжения 12 В, поэтому в конструкции используем низкоомную нихромовую проволоку:
- измерим с помощью тестера сопротивление 1 м проволоки;
- для получения максимального тока в 5 А отрежем длину нихрома сопротивлением в 2 Ом и изготовим спираль, наматывая проволоку на стержень или карандаш;
- немного растянем полученную спираль так, чтобы расстояние между витками спирали было не менее 2-3 толщин проволоки;
- исходя из полученной длины спирали, выберем размеры нагревательной панели такой, чтобы в сечении рамки находилось не менее 4-5 рядов нагревательного элемента.
- закрепим спираль на монтажной рамке, установим вентилятор и подключим к выходным контактам двужильный шнур с сечением провода не менее 1,5мм 2 .
После сборки конструкции автономного электрического обогревателя тестируем, подключив на короткое время к выводам аккумулятора. Если монтаж выполнен правильно - спираль отопителя не должна разогреваться до «красного» состояния, направление движения воздуха, подаваемого вентилятором, должно соответствовать расчетному. В противном случае необходимо изменить полярность подключения и учесть при подсоединении штекера включения в прикуриватель.
Важно! Позаботьтесь о качестве контактов проводки, так как вентиляторы-кулеры от компьютерной техники легко выходят из строя при искрении контактов или кратковременных прыжках напряжения.
Видео как сделать отопитель салона самостоятельно:
Инфракрасные обогреватели.
