Cannone termico diesel a riscaldamento diretto e indiretto: struttura, principio di funzionamento + panoramica dei produttori

Con l'arrivo del freddo, il problema del riscaldamento non riguarda solo case e appartamenti, ma anche vari locali industriali, cantieri, garage, magazzini, hangar e altri ambienti non residenziali.

E una delle opzioni di apparecchi di riscaldamento che attrae i consumatori per il prezzo accessibile e la mobilità è la termospina diesel. Pertanto, analizzeremo più in dettaglio il principio di funzionamento di questo dispositivo, i suoi campi di applicazione e i criteri principali per la scelta.

Differenze strutturali delle termospine diesel

Lo scopo principale delle termospine è il riscaldamento rapido ed economico di ambienti di grandi dimensioni. Funzionano a gasolio, la cui combustione produce calore che si diffonde nell'ambiente attraverso un flusso d'aria diretto.

In base al principio costruttivo, tutte le termospine diesel possono essere suddivise in apparecchi a riscaldamento diretto e indiretto.

Termogeneratori a riscaldamento diretto

I principali elementi costruttivi di una termospina diesel: motore elettrico con ventola, pompa con filtri di pulizia, camera di combustione, accenditore (candela a incandescenza o sistema ad alta tensione), iniettore e serbatoio del carburante.

Per garantire il funzionamento autonomo dell'apparecchio, viene dotato di timer, controllore del livello di fiamma, termostato e altri elementi elettronici, che possono essere integrati direttamente o installati a pagamento.

Con il riscaldamento diretto, nel flusso d'aria calda entrano anche i prodotti della combustione del gasolio, pertanto questo riscaldatore può essere utilizzato solo in ambienti non residenziali con una buona ventilazione di mandata.

L'unità a riscaldamento diretto funziona come segue:

• All'accensione del dispositivo, il carburante viene pompato dal serbatoio al filtro del carburante tramite una pompa.
• Successivamente, il carburante arriva all'iniettore, che lo inietta nella camera di combustione.
• Il sistema di accensione genera una scintilla che accende il gasolio.
• La rete di protezione posta nella 'canna' della termospina trattiene il fuoco, impedendogli di uscire dalla camera di combustione.
• La ventola spinge l'aria fredda nella camera, dove viene riscaldata dal carburante in combustione e viene emessa all'esterno sotto forma di flusso caldo.

Le termospine a riscaldamento diretto hanno un alto rendimento – quasi il 100%, la temperatura dell'aria in uscita può raggiungere i 400 °C.

Questi termogeneratori possono avere una potenza da 10 a 220 kW (a seconda del modello), che viene interamente convertita in calore.

Per lavorare all'aperto o in un grande ambiente senza isolamento termico si scelgono i cannoni termici a riscaldamento diretto, mentre per edifici coibentati dove sono presenti persone, sono più adatti gli apparecchi indiretti.

Ma poiché insieme al calore nell'aria penetrano odori sgradevoli, fuliggine e altri prodotti della combustione del gasolio, l'ambito di applicazione del dispositivo senza camino è limitato a locali industriali poco affollati, aree aperte e vari depositi.

Sono ampiamente utilizzati anche in edilizia, ad esempio per l'asciugatura di facciate e massetti in cemento durante lavori di intonacatura o rivestimento.

Apparecchi a riscaldamento indiretto

La costruzione dei cannoni a riscaldamento indiretto prevede una camera di combustione chiusa e un camino, attraverso il quale i gas di scarico con il combustibile esausto vengono espulsi all'esterno dell'ambiente riscaldato.

Sebbene la potenza massima di tali apparecchi raggiunga al massimo 85 kW, esistono anche complessi gruppi modulari con più 'bocche' di cannoni, in grado di arrivare fino a 220 kW.

Nonostante la presenza del camino, i cannoni a riscaldamento indiretto richiedono comunque una buona ventilazione e areazione, poiché durante il loro funzionamento viene consumato ossigeno.

Sebbene il rendimento di tali gruppi sia molto inferiore (circa 60%), essi non solo sono adatti a tutti i casi in cui si possono utilizzare dispositivi a flusso diretto, ma sono anche ampiamente utilizzati per il riscaldamento di allevamenti, serre, edifici non residenziali, padiglioni espositivi, impianti industriali e altri ambienti con presenza prolungata di persone o animali.

Vantaggi e svantaggi delle apparecchiature diesel

Sebbene il mercato moderno offra una scelta abbastanza ampia di dispositivi di riscaldamento, i cannoni diesel non perdono popolarità tra i consumatori.

Infatti, nonostante il costo di analoghi a gas e elettrici apparecchi sia notevolmente inferiore, l'esercizio dei dispositivi diesel risulta molto più economico grazie al prezzo accessibile del gasolio.

In molti cannoni è possibile utilizzare non solo gasolio, ma anche altro combustibile, ad esempio gasolio per motori, cherosene o olio esausto filtrato, ma questo aspetto va verificato al momento dell'acquisto.

Tra i vantaggi del generatore di calore diesel si possono includere:

• Alto rendimento – anche tenendo conto delle ventilazioni e della ventilazione di mandata, l'apparecchio riscalda rapidamente l'aria e la diffonde in tutto il volume della stanza.
• Semplicità di funzionamento – per avviare il sistema è sufficiente puntare la 'bocca' del cannone verso il centro della stanza o un elemento strutturale e premere il pulsante di accensione.
• Sicurezza – i dispositivi moderni sono dotati di vari sensori e termoregolatori, grazie ai quali l'apparecchio stesso non si surriscalda. Sono inoltre esclusi gli spegnimenti accidentali della fiamma e, quando l'aria viene riscaldata alla temperatura impostata, il generatore di calore interrompe temporaneamente il funzionamento.
• Basso costo del carburante – anche i dispositivi esigenti sulla qualità del gasolio saranno molto più convenienti da utilizzare rispetto agli apparecchi elettrici o a gas.
• Comodità di trasporto – il generatore di calore è compatto e abbastanza leggero (un semplice apparecchio con potenza di 10-22 kW pesa circa 11-13 kg), quindi non ci saranno problemi a portarlo sul posto o a spostarlo da una stanza all'altra.
• Economicità – per riscaldare l'ambiente sarà necessaria una piccola quantità di carburante, e l'apparecchio può funzionare a lungo senza rifornimento. Ad esempio, un apparecchio a riscaldamento diretto da 22 kW con serbatoio da 20 litri consuma in media circa 2,5 litri per ora di lavoro.
• Lunga durata di esercizio garantita da materiali resistenti all'usura, componenti sostituibili standard e la semplicità della struttura stessa.

Naturalmente, non sono mancati gli svantaggi. Oltre ai vapori nocivi del gasolio per la salute, problema che può essere risolto con un camino o un sistema di ventilazione ben progettato, tra gli svantaggi dell'apparecchio si annoverano la necessità di collegamento alla rete elettrica, il rumore del ventilatore in funzione e il controllo del livello del carburante.

Inoltre, il costo del generatore di calore stesso e della sua riparazione sarà superiore a quello di dispositivi simili funzionanti a gas o elettricità.

Basi per la scelta dei termogeneratori diesel

Come per altri apparecchi di riscaldamento, la velocità di riscaldamento e le dimensioni dell'area che il termoventilatore può coprire dipendono dalla sua potenza. Ma oltre a questa importante caratteristica, ci sono altre sfumature, la cui conoscenza vi aiuterà a fare la scelta ottimale al momento dell'acquisto del dispositivo.

Determinazione della potenza richiesta dell'apparecchio

Dal potenza del termoventilatore dipendono non solo il consumo di carburante, ma anche la velocità di riscaldamento. E sebbene tutte le caratteristiche tecniche siano indicate nella documentazione di accompagnamento dell'unità, prima dell'acquisto è opportuno valutare il volume e la presenza di isolamento termico nell'ambiente che si intende riscaldare con il generatore di calore diesel.

In media, un piccolo termoventilatore da 10 kW può riscaldare fino a 100 m² con un'altezza del soffitto non superiore a 2,5 metri, ma per calcoli più precisi si può utilizzare una formula speciale.

È possibile determinare la potenza termica dell'apparecchio con il seguente algoritmo:

1. Calcolare il volume dell'ambiente in m³ moltiplicando i valori di larghezza, lunghezza e altezza in metri.
2. Determinare la differenza tra la temperatura esterna e quella desiderata per l'ambiente.
3. Moltiplicare il volume per la differenza di temperatura e per il coefficiente di dispersione termica.
4. E l'ultimo passo – convertire il valore da kcal/h in kW usuali. Per farlo, dividere il numero ottenuto per 860.

Il valore del coefficiente dipenderà dai materiali con cui è costruito l'edificio e dal livello del suo isolamento termico:

• Le strutture «fredde», realizzate in legno o metallo, avranno un indice da 3 a 4;
• edifici con isolamento minimo, muratura a un mattone e tetto di costruzione rudimentale – da 2 a 2,9;
• edifici con isolamento termico medio, doppia muratura, tetto standard e piccola superficie vetrata – da 1 a 1,9;
• ambienti con vetri doppi, doppia muratura in mattoni, pareti e tetto coibentati – 0,6-0,9.

Verifichiamo il funzionamento dell'algoritmo nella pratica. Ad esempio, è necessario riscaldare un hangar metallico a +18 °C, di 150 metri quadrati e alto 4 metri. La temperatura media esterna in inverno è di 10 gradi sotto zero.

Calcoli:

(150 m² * 4 m) * 28 °C * 4 = 67200 kcal/h : 860 = 78,14 kW

Cioè, nella scelta del modello del cannone termico, è opportuno orientarsi su apparecchi con potenza di 80 kW e superiore.

Per stimare la potenza dell'apparecchio, si possono utilizzare i dati della tabella, in cui sono riportati i rapporti tra le caratteristiche dei termogeneratori e i diversi volumi degli edifici, considerando una differenza di temperatura di 30 °C.

L'indice del consumo di carburante, sebbene sembri un parametro importante, in realtà è piuttosto relativo. Infatti, indipendentemente dalle sue capacità tecniche, l'apparecchio richiederà tanto combustibile quanto necessario per riscaldare l'edificio specifico, in base alla temperatura da Lei impostata, al volume della stanza e alla qualità dell'isolamento termico.

Altre sfumature importanti

Quando si sono scelti i parametri più importanti (potenza e metodo di riscaldamento), è opportuno prestare attenzione anche ad altre caratteristiche.

Ad esempio, un dettaglio come la forma a prima vista sembra essere esclusivamente una «questione di gusto», tanto più che praticamente tutti i cannoni hanno la forma di un cilindro allungato. Ma tra gli apparecchi di elevata potenza è meglio scegliere unità rettangolari – hanno una maggiore area di diffusione del flusso d'aria riscaldata.

Un cannone rettangolare con più ugelli consente di trattare rapidamente un grande volume d'aria, perciò è ampiamente utilizzato per l'essiccazione dei materiali in edilizia e per organizzare il riscaldamento contemporaneamente per più stanze.

Altre caratteristiche tecniche:

1. Isolamento termico del corpo – la temperatura della superficie del dispositivo stesso durante il funzionamento non deve superare i 40 gradi.
2. Mobilità – è comodo quando l'apparecchio è dotato di base su ruote, ma i cannoni leggeri con potenza fino a 22 kW possono essere montati semplicemente su una base stabile. In questo caso, è opportuno prestare attenzione al peso del kit, al materiale e alla robustezza del vassoio.
3. Rumorosità – più potente è il ventilatore del dispositivo, più forte sarà l'«accompagnamento musicale» durante il suo funzionamento.
4. Possibilità di regolazione della temperatura – l'apparecchio deve essere dotato di una manopola o di un pulsante, con cui si possono programmare autonomamente i parametri del termostato.
5. Funzionamento a batteria – se l'oggetto non è collegato alla rete elettrica, è possibile scegliere una pistola che funzioni a batteria. Il consumo elettrico dell'apparecchio è basso (principalmente l'alimentazione è necessaria per il ventilatore), varia tra 100 e 500 Wh, quindi anche una batteria per auto è sufficiente per un funzionamento continuo per diverse ore in condizioni di campo.

Inoltre, al momento dell'acquisto, è bene informarsi sulla presenza di un sistema di protezione dal surriscaldamento (alcuni produttori lo offrono come dispositivo separato). Per un funzionamento sicuro, è desiderabile che la pistola sia dotata di un controllo automatico del livello di riscaldamento e dello spegnimento in caso di mancanza di carburante.

Per le pistole a riscaldamento diretto è vietato utilizzare combustibili come olio combustibile, alcol, acetone e benzina, che potrebbero danneggiare l'unità, provocare un incendio o un'esplosione dei vapori di carburante.

Il tipo e i parametri del carburante raccomandato sono un altro importante dettaglio da chiarire con il venditore dell'attrezzatura. Per la maggior parte delle pistole diesel si consiglia di utilizzare cherosene chiarificato (per aviazione) o gasolio automobilistico 'invernale' conforme al GOST 305-82.

Se non è possibile acquistare una pistola termica, è possibile realizzarla da sé. E cosa serve per questo, legga oltre.

Avviamento e regole per un utilizzo sicuro

Di solito gli apparecchi vengono forniti parzialmente smontati. Cioè, bisognerà fissare la 'canna' della pistola sul carrello con ruote e installare la maniglia (o gli archetti metallici). Se si tratta di una pistola a riscaldamento diretto, non resterà che riempire il serbatoio del carburante, collegare la spina dell'apparecchio alla rete elettrica, impostare la temperatura di riscaldamento e premere l'interruttore di alimentazione.

Grazie al termostato integrato, la pistola interromperà automaticamente il funzionamento quando l'aria si sarà riscaldata e si riaccenderà quando la temperatura scende – in questo modo l'apparecchio risparmia carburante ed esclude la possibilità di surriscaldamento.

Per avviare l'attrezzatura, è necessario assicurarsi che siano rispettate le seguenti norme di sicurezza:

1. La pistola è posizionata su una superficie stabile, piana e orizzontale, realizzata con materiali non infiammabili, ad esempio il cemento. Se il pavimento è in legno, è possibile mettere sotto l'unità della lamiera metallica.
2. La distanza dall'ugello da cui uscirà il flusso d'aria calda all'oggetto più vicino è di almeno 2 metri (a destra e a sinistra è consigliabile mantenere una distanza di 80-100 cm).
3. Prima del primo avviamento o dopo un lungo stoccaggio, si consiglia di aprire il corpo e girare manualmente la girante del ventilatore per accertarsi che ruoti liberamente.
4. Per quanto riguarda la necessità di rabbocco, l'apparecchio segnala con un lampeggio intermittente o con l'emissione di fumo bianco. Per aggiungere carburante, spenga assolutamente la pistola dalla rete elettrica.
5. Spenga sempre la pistola con l'interruttore e attenda l'arresto completo della ventola. Negli apparecchi a riscaldamento indiretto, questo processo può richiedere 2-5 minuti, ma è necessario per raffreddare la camera di combustione. Solo dopo si può staccare la spina dell'apparecchio dalla rete.

Per avviare la pistola diesel a riscaldamento indiretto, è necessario prima montare il camino – un tubo circolare in materiale non infiammabile di lunghezza massima di 3 metri. Se è necessaria un'evacuazione su lunga distanza, a questo scopo è comodo utilizzare un tubo flessibile in alluminio, ma dovrà essere sostituito più volte durante la stagione di riscaldamento.

Per l'evacuazione in una ventilazione vicina, si può trovare un tratto di tubo d'acciaio, che durerà molto più a lungo.

La traiettoria del camino per la pistola a riscaldamento indiretto deve essere tracciata in linea retta; è consentita al massimo una sola curva fino a 90 gradi.

Per quanto riguarda la manutenzione, per il funzionamento senza problemi dei generatori termici diesel sarà necessario lavare periodicamente i filtri dell'aria e pulire la camera di combustione da fuliggine/polvere. È anche importante mantenere pulite le pareti interne dell'unità nella zona dell'ugello e del motore.

Panoramica dei produttori di termospine

Sul mercato dei riscaldatori industriali è disponibile una vasta gamma di pistole a riscaldamento diretto e indiretto, alimentate a gasolio. Ma per acquistare un generatore termico affidabile e non avere successivamente problemi con la sua manutenzione e sostituzione di parti usurate, è necessario orientarsi non solo sul prezzo e sui parametri tecnici, ma anche su marchi provati dal tempo.

Ad esempio, Master Climate Solutions è uno dei leader riconosciuti nel mercato delle apparecchiature climatiche. Grazie all'ampia rete produttiva e di concessionari, è possibile trovare pistole termiche diesel a riscaldamento indiretto e diretto di Master praticamente in qualsiasi città e grande negozio di edilizia.

L'apparecchio a flusso diretto Master B 35 con una potenza di 20 kW e un serbatoio di carburante da 15 litri è un'ottima opzione per la manutenzione di piccoli magazzini, hangar, serre.

Le unità termiche Master funzionano a gasolio, diesel o cherosene purificato, si distinguono per l'assemblaggio di qualità e le dimensioni compatte.

La potenza varia da 10 kW per le semplici pistole a riscaldamento diretto a 220 kW per le unità termiche con più ugelli.

Per il rapido riscaldamento di ambienti di grande volume, è comodo utilizzare potenti generatori termici diesel che possono indirizzare contemporaneamente più flussi di aria calda, ad esempio l'unità termica Master BV 460 E.

Anche i cannoni diesel Ballu del marchio italiano Biemmedue si sono comportati bene (anche se nella riga del produttore si vede spesso la Cina, ormai tradizionale). I loro gruppi sono ben protetti dal freddo e, grazie al preriscaldamento del carburante, possono essere utilizzati anche a temperature fino a -30 °C.

I progettisti hanno prestato particolare attenzione al sistema di protezione: il corpo dell'apparecchio è realizzato in acciaio inossidabile e non si riscalda praticamente nemmeno nelle installazioni più potenti.

Uno dei modelli di punta della gamma di cannoni a riscaldamento diretto – Ballu BHDP-20, molto apprezzato dai consumatori per la buona potenza, il controllo automatico della temperatura di riscaldamento e il sistema di sicurezza multilivello.

Sono popolari anche i gruppi sudcoreani di Tiger King e Kerona. I loro cannoni diesel sono dotati di un'elettronica di alta qualità – termostati che garantiscono protezione dal surriscaldamento e consumo economico di carburante, display informativo, sensore fotoelettrico che controlla l'accensione, e altri piacevoli extra.

I cannoni termici diesel dei produttori coreani sono perfettamente adattati alle realtà russe: basse temperature e interruzioni di tensione nelle reti elettriche, e alcuni modelli possono funzionare anche a batteria, come ad esempio il TK-70000 con una potenza di 65 kW.

Anche i gruppi termici di altri marchi stranieri hanno ricevuto buone recensioni dai consumatori: Elitech, Firman, Kroll, Oklima, Daewoo, Hyundai, Patriot.

Se preferite prodotti di produzione nazionale, date un'occhiata ai cannoni diesel ProfTeplo, Interskol e Zubr.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Per avere un'idea chiara del dispositivo stesso, delle sue capacità operative e delle regole di scelta, vi proponiamo di visionare i seguenti video.

Il video presenta una dettagliata recensione del cannone a riscaldamento indiretto Master BV 77 E con caratteristiche tecniche e misurazioni della temperatura dell'aria all'uscita del dispositivo:

Consigli e formula per calcolare la potenza necessaria di un cannone termico per riscaldare ambienti di diverso tipo sono presentati nel video:

Nel video viene spiegato dettagliatamente come funzionano i cannoni termici diesel, vengono presentate le loro varietà in modo comprensibile e vengono indicate le peculiarità di utilizzo per diversi ambienti:

Grazie all'elevata potenza ed efficienza, i cannoni termici diesel occupano una posizione di leader tra i generatori di calore industriali. E sebbene l'apparecchio non sia economico, il suo prezzo si ripagherà con l'uso.

Pertanto, se avete bisogno di organizzare un riscaldamento rapido ed economico degli ambienti, un cannone diesel – è una buona scelta. In ogni caso, potete sempre consultare gli specialisti, che vi consiglieranno sia il metodo di riscaldamento sia il modello di riscaldatore ottimale.

Se durante la consultazione delle informazioni sorgono domande o se ha suggerimenti per i nostri lettori, la prego di lasciare i suoi commenti nel blocco sottostante. Lì può anche condividere la sua esperienza nell'uso delle pistole diesel.