Canhão de calor a diesel de aquecimento direto e indireto: estrutura, princípio de funcionamento + visão geral dos fabricantes

Com a chegada do frio, resolver a questão do aquecimento não se limita apenas a casas e apartamentos, mas também a vários espaços industriais, canteiros de obras, garagens, armazéns, hangares e outros locais não residenciais.

E uma das opções de aparelhos de aquecimento que atrai os consumidores pelo preço acessível e mobilidade é a pistola de calor a diesel. Portanto, vamos examinar detalhadamente o princípio de funcionamento deste dispositivo, suas áreas de aplicação e os principais critérios de escolha.

Diferenças construtivas das pistolas a diesel

A finalidade principal das pistolas de calor é o aquecimento rápido e econômico de espaços de grande área. Elas funcionam com combustível diesel, cuja combustão libera calor que se espalha pelo local através de um fluxo de ar direcionado.

De acordo com o princípio construtivo, todas as pistolas a diesel podem ser divididas em aparelhos de aquecimento direto e indireto.

Geradores de calor com aquecimento direto

Os principais elementos de construção de uma pistola a diesel: motor elétrico com ventilador, bomba com filtros de limpeza, câmara de combustão, formador de faísca (vela de incandescência ou sistema de alta tensão), bico injetor e tanque de combustível.

Para que o aparelho funcione de forma autônoma, ele é equipado com temporizador, controlador de nível de chama, termostato e outros componentes eletrônicos, que podem ser integrados de fábrica ou instalados por um custo adicional.

No aquecimento direto, os produtos da combustão do diesel também entram no fluxo de ar quente, portanto, esse aquecedor só pode ser usado em ambientes não residenciais com boa ventilação de insuflação.

O funcionamento do equipamento de aquecimento direto é o seguinte:

• Ao ligar o dispositivo, o combustível é bombeado do tanque para o filtro de combustível por meio de uma bomba.
• Em seguida, o combustível chega ao bico injetor, que o pulveriza na câmara de combustão.
• O sistema de ignição fornece uma faísca que inflama o diesel.
• A tela de proteção instalada no 'cano' da pistola retém o fogo, impedindo-o de sair da câmara de combustão.
• O ventilador empurra o ar frio para a câmara, onde ele é aquecido pelo combustível em chamas e é expelido como um fluxo de ar quente.

As pistolas de aquecimento direto têm um alto nível de eficiência – quase 100%, a temperatura do ar na saída pode atingir 400 °C.

Esses geradores de calor podem ter potência de 10 a 220 kW (depende do modelo), toda ela convertida em calor.

Para uso ao ar livre ou em grandes ambientes sem isolamento térmico, opte por canhões de calor de aquecimento direto, enquanto para edifícios isolados com presença de pessoas, os aparelhos indiretos são mais adequados.

Mas como junto com o calor, penetram no ar odores desagradáveis, fuligem e outros produtos da combustão do diesel, o campo de aplicação do aparelho sem chaminé é limitado a instalações industriais com pouca presença humana, áreas abertas e diversos armazéns.

Eles também são amplamente utilizados na construção civil, por exemplo, para secagem de fachadas e contrapisos de concreto em trabalhos de reboco ou revestimento.

Aparelhos com aquecimento indireto

A construção dos canhões de calor com aquecimento indireto prevê a presença de uma câmara de combustão fechada e uma chaminé, através da qual os gases de escape com combustível queimado são expelidos para fora do ambiente aquecido.

Embora a potência máxima desses aparelhos atinja no máximo 85 kW, também existem unidades modulares complexas com vários 'bocais' de canhões, capazes de chegar até 220 kW.

Apesar da presença da chaminé, os canhões de calor indireto também exigem boa ventilação de entrada e renovação de ar, pois durante seu funcionamento o oxigênio é consumido.

Embora a eficiência dessas unidades seja muito menor (cerca de 60%), elas não apenas são adequadas para todos os casos onde se podem usar dispositivos de aquecimento direto, mas também são amplamente utilizadas para aquecimento de fazendas de pecuária, estufas, edifícios não residenciais, pavilhões de exposições, instalações industriais e outros ambientes com presença prolongada de pessoas ou animais.

Vantagens e desvantagens do equipamento a diesel

Embora o mercado moderno ofereça uma ampla variedade de aparelhos de aquecimento, os canhões de calor a diesel não perdem popularidade entre os consumidores.

Afinal, apesar de o custo de unidades similares a gás e elétricas ser significativamente menor, a operação dos dispositivos a diesel é muito mais barata devido ao preço acessível do diesel.

Em muitos canhões, pode-se usar não apenas diesel, mas também outros combustíveis, como óleo diesel, querosene ou óleo usado filtrado, mas esse detalhe deve ser confirmado no momento da compra.

Entre as vantagens do gerador de calor a diesel, podemos citar:

• Alto índice de eficiência – mesmo considerando a ventilação e a ventilação de entrada, o aparelho aquece rapidamente o ar e o distribui por todo o volume do ambiente.
• Facilidade de operação – para iniciar o sistema, basta direcionar o 'bocal' do canhão para o centro da sala ou elemento de construção e pressionar o botão liga/desliga.
• Segurança – os dispositivos modernos são equipados com vários sensores e termostatos, graças aos quais o próprio aparelho não superaquece. Também são evitadas extinções acidentais da chama e, quando o ar aquece até a temperatura definida, o aquecedor interrompe temporariamente o funcionamento.
• Baixo custo do combustível – mesmo dispositivos exigentes quanto à qualidade do diesel serão muito mais vantajosos em operação do que aparelhos elétricos ou a gás.
• Facilidade de transporte – o gerador térmico é compacto e suficientemente leve (um aparelho simples de 10-22 kW pesa cerca de 11-13 kg), portanto não será problemático levá-lo até o local ou movê-lo de um cômodo para outro.
• Economia – para aquecer o ambiente será necessária uma pequena quantidade de combustível, e o aparelho pode funcionar por longos períodos sem reabastecimento. Por exemplo, uma unidade de aquecimento direto de 22 kW e tanque de 20 litros consome em média cerca de 2,5 litros por hora de operação.
• Longa vida útil é garantida por materiais resistentes ao desgaste, componentes substituíveis padrão e a simplicidade da própria construção.

É claro que também há desvantagens. Além dos vapores nocivos do diesel, que podem ser resolvidos com uma chaminé ou um sistema de ventilação eficiente, as desvantagens do aparelho incluem a necessidade de conexão à rede elétrica, o ruído do ventilador durante o funcionamento e o controle do nível de combustível.

Além disso, o custo da própria pistola térmica e de seu reparo será maior do que o de dispositivos similares que funcionam a gás ou eletricidade.

Fundamentos para escolha de geradores de calor a diesel

Assim como em outros aparelhos de aquecimento, a velocidade de aquecimento e o tamanho da área que a pistola térmica pode cobrir dependem de sua potência. Mas além dessa característica importante, existem outros detalhes, cujo conhecimento ajudará você a fazer a escolha ideal ao comprar o dispositivo.

Determinação da potência necessária do aparelho

Da potência da pistola térmica dependem não apenas o consumo de combustível, mas também a velocidade de aquecimento. E embora todas as especificações técnicas estejam indicadas na documentação do equipamento, antes da compra vale a pena estimar o volume e a presença de isolamento térmico no ambiente que se pretende aquecer com o gerador térmico a diesel.

Em média, uma pequena pistola de 10 kW pode aquecer até 100 m² com pé-direito de no máximo 2,5 metros, mas para cálculos mais precisos pode-se usar uma fórmula especial.

A potência térmica do aparelho pode ser determinada pelo seguinte algoritmo:

1. Calcular o volume do ambiente em m³, multiplicando os valores de largura, comprimento e altura em metros.
2. Determinar a diferença entre a temperatura externa e a temperatura desejada para o ambiente.
3. Multiplicar o volume pela diferença de temperatura e pelo coeficiente de perda térmica.
4. E a última etapa – converter o valor de kcal/h para os habituais kW. Para isso, o número obtido deve ser dividido por 860.

O valor do coeficiente dependerá dos materiais com os quais o edifício é construído e do nível de seu isolamento térmico:

• «frias», feitas de madeira ou metal, terão um índice de 3 a 4;
• Edificações com isolamento mínimo, alvenaria de um tijolo e telhado de construção simples – de 2 a 2,9;
• Edifícios com isolamento térmico médio, alvenaria dupla, telhado padrão e pequena área envidraçada – de 1 a 1,9;
• Ambientes com vidros duplos, alvenaria dupla de tijolos, paredes e telhado isolados – 0,6-0,9.

Vamos verificar o funcionamento do algoritmo na prática. Por exemplo, é necessário aquecer um hangar metálico a +18 °C, com área de 150 m² e altura de 4 metros. A temperatura média externa no inverno é 10 graus abaixo de zero.

Cálculos:

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

Ou seja, ao escolher um modelo de pistola de calor, deve-se optar por aparelhos com potência de 80 kW ou superior.

Para estimar a potência do aparelho, pode-se usar os dados da tabela que apresenta as relações entre as características dos geradores de calor e os diversos volumes de edifícios, considerando uma diferença de temperatura de 30 °C.

Já o indicador de consumo de combustível, embora pareça um parâmetro importante, na verdade é bastante condicional. Afinal, independentemente de suas capacidades técnicas, o aparelho exigirá tanto combustível quanto for necessário para aquecer um determinado edifício, com base na temperatura definida por você, no volume do ambiente e na qualidade do isolamento térmico.

Outras nuances importantes

Quando você já definiu os parâmetros mais importantes (potência e método de aquecimento), deve prestar atenção também a outras características.

Por exemplo, um detalhe como a forma parece à primeira vista ser apenas uma «questão de gosto», ainda mais que praticamente todas as pistolas têm a forma de um cilindro alongado. Mas, entre os aparelhos de alta potência, é melhor escolher unidades retangulares – elas têm uma maior área de dispersão do fluxo de ar aquecido.

Uma pistola retangular com vários bicos permite processar rapidamente um grande volume de ar, por isso é amplamente utilizada para secagem de materiais na construção civil e para organizar o aquecimento de várias salas ao mesmo tempo.

Outras características técnicas:

1. Isolamento térmico do corpo – a temperatura da superfície do próprio dispositivo durante o funcionamento não deve exceder 40 graus.
2. Mobilidade – é conveniente quando o aparelho possui base com rodas, mas pistolas leves com potência de até 22 kW podem ser montadas simplesmente em uma base estável. Nesse caso, deve-se prestar atenção ao peso do conjunto, ao material e à resistência do suporte.
3. Ruído – quanto mais potente o ventilador do dispositivo, mais alto será o «acompanhamento musical» durante seu funcionamento.
4. Possibilidade de ajuste de temperatura – o aparelho deve ser equipado com um botão ou interruptor, com o qual você pode programar os parâmetros do termostato.
5. Funcionamento a bateria – se o objeto não estiver conectado à rede elétrica, é possível escolher uma pistola que funcione com acumulador. O consumo de eletricidade do aparelho é baixo (principalmente, a alimentação é necessária para o ventilador), varia entre 100-500 Wh, portanto, mesmo uma bateria de carro é suficiente para o funcionamento ininterrupto por várias horas em condições de campo.

Além disso, ao comprar, vale a pena informar-se sobre a existência de um sistema de proteção contra superaquecimento (alguns fabricantes o oferecem como um dispositivo separado). Para um funcionamento seguro, é desejável que a pistola seja equipada com controle automático do nível de aquecimento e desligamento em caso de falta de combustível.

Para pistolas de aquecimento direto, é proibido usar combustíveis como óleo combustível, álcool, acetona e gasolina, que podem danificar o equipamento, provocar incêndio ou explosão dos vapores de combustível.

O tipo e os parâmetros do combustível recomendado – mais um detalhe importante que deve ser esclarecido com o vendedor do equipamento. Para a maioria das pistolas a diesel, recomenda-se usar querosene clarificado (de aviação) ou diesel automotivo de 'inverno', que atenda ao GOST 305-82.

Se não for possível adquirir uma pistola térmica, você pode fabricá-la você mesmo. E o que será necessário para isso, leia a seguir.

Inicialização e regras de operação segura

Normalmente, os aparelhos são fornecidos parcialmente desmontados. Ou seja, será necessário fixar o 'cano' da pistola no carrinho com rodas e instalar a alça (ou arcos metálicos). Se for uma pistola de aquecimento direto, resta apenas abastecer o tanque de combustível, conectar o plugue do aparelho à rede elétrica, definir a temperatura de aquecimento e pressionar o interruptor de alimentação.

Graças ao termostato embutido, a pistola interromperá automaticamente o funcionamento quando o ar aquecer e ligará novamente quando a temperatura cair – assim, o aparelho economiza combustível e elimina a possibilidade de superaquecimento.

Para iniciar o equipamento, certifique-se de que as seguintes regras de segurança são cumpridas:

1. A pistola está instalada em uma superfície horizontal estável e nivelada, feita de materiais não inflamáveis, por exemplo, concreto. Se o piso for de madeira, você pode colocar uma chapa de metal debaixo do equipamento.
2. A distância do bocal, de onde sairá o fluxo de ar quente, até o objeto mais próximo – mínimo de 2 metros (à direita e à esquerda, é desejável manter uma distância de 80-100 cm).
3. Antes da primeira inicialização ou após armazenamento prolongado, recomenda-se abrir o gabinete e girar manualmente a hélice do ventilador para verificar se ela gira livremente.
4. Sobre a necessidade de reabastecimento, o aparelho 'sinalizará' com uma queima intermitente ou emissão de fumaça branca. Para adicionar combustível, desligue o aquecedor da rede elétrica.
5. Sempre desligue o aquecedor com o interruptor e aguarde a parada completa do ventilador. Em aparelhos de aquecimento indireto, esse processo pode levar de 2 a 5 minutos, mas é necessário para resfriar a câmara de combustão. Somente depois disso você pode desconectar o plugue do aparelho da tomada.

Para ligar um aquecedor a diesel de aquecimento indireto, primeiro é necessário montar uma chaminé – um tubo redondo de material não inflamável com comprimento máximo de 3 metros. Se for necessário conduzir a longa distância, para esse fim é conveniente usar um tubo flexível de alumínio corrugado, mas ele precisará ser trocado várias vezes durante a estação de aquecimento.

Para a saída em ventilação próxima, você pode encontrar um pedaço de tubo de aço, que durará muito mais tempo.

A trajetória da chaminé para o aquecedor de aquecimento indireto deve ser em linha reta, sendo permitido no máximo uma curva de até 90 graus.

Quanto à manutenção, para o funcionamento sem problemas dos geradores de calor a diesel, será necessário lavar periodicamente os filtros de ar e limpar a câmara de combustão de fuligem/poeira. Também é importante manter limpas as paredes internas da unidade na área do bico injetor e do motor.

Visão geral dos fabricantes de pistolas de calor

No mercado de aquecedores industriais, há uma ampla variedade de aquecedores de aquecimento direto e indireto que funcionam com diesel. Mas para comprar um gerador de calor confiável e não ter problemas com sua manutenção e substituição de peças desgastadas, você deve considerar não apenas o preço e os parâmetros técnicos, mas também marcas testadas pelo tempo.

Por exemplo, a Master Climate Solutions – um dos líderes reconhecidos no mercado de equipamentos de climatização. Graças à ampla rede de produção e distribuição, é possível encontrar aquecedores a diesel de aquecimento indireto e direto da Master em praticamente qualquer cidade e em grandes lojas de construção.

O aquecedor de fluxo direto Master B 35 com potência de 20 kW e tanque de combustível de 15 litros é uma excelente opção para atender pequenos armazéns, hangares, estufas.

As unidades térmicas Master funcionam com diesel, óleo diesel ou querosene purificado, caracterizam-se por montagem de qualidade e tamanho compacto.

A potência varia de 10 kW em aquecedores simples de aquecimento direto a 220 kW em unidades térmicas com vários bicos.

Para aquecer rapidamente grandes volumes de ambientes, é conveniente usar geradores de calor a diesel potentes que podem direcionar vários fluxos de ar quente ao mesmo tempo, como a unidade térmica Master BV 460 E.

As pistolas a diesel Ballu, da marca italiana Biemmedue, também se saíram bem (embora na linha do fabricante seja mais comum ver a já tradicional China). Suas unidades são bem protegidas contra o frio e, graças ao pré-aquecimento do combustível, podem ser usadas mesmo em temperaturas congelantes de até -30 °C.

Os projetistas deram atenção especial ao sistema de proteção – o corpo do aparelho é feito de aço inoxidável e praticamente não aquece, mesmo nas unidades mais potentes.

Um dos principais modelos da linha de pistolas de aquecimento direto – Ballu BHDP-20, que foi muito elogiado pelos consumidores por sua boa potência, controle automático da temperatura de aquecimento e sistema de segurança de múltiplos níveis

As unidades sul-coreanas da Tiger King e Kerona também são populares. Suas pistolas a diesel são equipadas com um «recheio» eletrônico de qualidade – termostatos que garantem proteção contra superaquecimento e consumo econômico de combustível, display informativo, sensor fotoelétrico que controla a ignição e outros complementos agradáveis.

As pistolas térmicas a diesel dos fabricantes coreanos são perfeitamente adaptadas às realidades russas – baixas temperaturas e flutuações de tensão nas redes elétricas, e alguns modelos podem funcionar também com bateria, como por exemplo a TK-70000 com potência de 65 kW

Os aquecedores de outras marcas estrangeiras – Elitech, Firman, Kroll, Oklima, Daewoo, HYUNDAI, Patriot – também mereceram boas avaliações dos consumidores.

Se você prefere produtos de fabricação nacional, dê uma olhada nas pistolas a diesel ProfTeplo, Interskol e Zubr.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Para ter uma ideia visual do dispositivo em si, suas capacidades operacionais e regras de seleção, sugerimos assistir aos seguintes vídeos.

O vídeo apresenta uma revisão detalhada da pistola de aquecimento indireto Master BV 77 E com especificações técnicas e medições da temperatura do ar na saída do dispositivo:

Dicas e a fórmula para calcular a potência necessária de uma pistola térmica para aquecer diferentes tipos de ambientes são apresentadas no vídeo:

No vídeo, é explicado detalhadamente como funcionam as pistolas térmicas a diesel, são apresentadas suas variedades de forma acessível e são indicadas as características de aplicação para diferentes ambientes:

Devido à alta potência e eficiência, as pistolas térmicas a diesel ocupam posições de liderança entre os geradores térmicos industriais. E embora o aparelho não seja barato, seu custo se paga durante o uso.

Portanto, se você precisa organizar um aquecimento rápido e econômico de ambientes, a pistola a diesel – é uma boa escolha. No entanto, você sempre pode consultar especialistas, que aconselharão tanto o método de aquecimento quanto o modelo ideal de aquecedor.

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