Как работает газовая колонка

Как работает газовая колонка для воды

Устройство проточных газовых водонагревателей практически не изменилось со времени их изобретения. Были добавлены различные узлы, регуляторы и модули, влияющие на автоматизацию процесса нагрева. Но основной принцип работы и устройство газовой колонки остались прежними. Понимание процессов, происходящих при включении и выключении бойлера облегчит его эксплуатацию и обслуживание.

Конструкция газового проточного нагревателя

Принцип действия колонки можно описать следующим образом:

    при открытии крана ГВС включается горелка, нагревающая воду;

  • после отключения горячего водоснабжения, бойлер выключается.
  • Техническое устройство газовой водогрейной колонки состоит из нескольких систем и внутренних модулей:

  • датчиков контроля и безопасности.
  • Хотя присутствуют небольшие изменения и модификации внутреннего устройства у водонагревателей современного образца, основной принцип работы остается неизменным независимо от того какая модель бойлера используется.

    Виды горелок

    Производители выпускают несколько классов колонок, отличающихся по типу горелочного устройства и камеры сгорания:

      Атмосферные колонки — присутствует открытая камера сгорания. Воздух на горелку забирается посредством естественной циркуляции, напрямую из помещения. Бойлер энергонезависим. Главное достоинство: низкая стоимость.

  • Турбированные колонки — в конструкции расположена камера сгорания закрытого типа. Воздух поступает принудительным способом, под давлением, нагнетаемый вентилятором (турбиной). В турбоколонках присутствует функция модуляции пламени. Температура пламени поддерживается в автоматическом режиме, что позволяет приспосабливаться к давлению воды в водопроводе.
    Главное достоинство турбированных колонок: низкий расход газа (меньше, чем у атмосферных бойлеров на 15-20%), а также возможность работать при низком давлении воды. Турбоколонки подключаются к коаксиальному или классическому дымоходу.
  • На устройство горелки влияет тип используемого газа. Большинство проточных колонок предназначены для работы на метане. После смены форсунок на горелке и замены жиклеров на запальнике (для полуавтоматических моделей), появляется возможность использования бойлера под пропан.

    Производительность газовых горелок варьируется от 17-26 кВт. В современной колонке КПД достигает 85-90%.

    Как нагревается вода

    Само название проточный водонагреватель указывает на то как осуществляется подогрев ГВС. Принципиальную схема работы бойлера:

      Подача воды — в корпусе колонки присутствует два патрубка, для подключения к холодному и горячему водоснабжению. При открытии крана ГВС начинается движение жидкости по внутренней системе бойлера.

    Водяной узел — установлен сразу после входного патрубка. Вода под напором попадает в редуктор (лягушка). Внутри газо-водяного узла установлена резиновая мембрана, оказывающая воздействие на шток, подключенный к газовому клапану. В автоматических колонках на металлическом стержне присутствуют ушки для подачи сигнала на продуцирование искры блоком розжига. Устройство и принцип работы водяного клапана заключается в следующем:

      вода создает давление, что приводит к выпучиванию мембраны;

    резиновая диафрагма приводит в движение шток, открывающий подачу газа на основную горелку;

    после отключения крана ГВС, металлический стержень возвращается в первоначальное положение благодаря пружине;

  • подача газа прекращается.
  • Теплообменник — после прохождения «лягушки» вода поступает в радиатор (теплообменник) колонки, расположенный непосредственно над основной горелкой. При сжигании газа выделяется достаточное количество тепла, чтобы прогреть змеевик и передать энергию воде. На разогрев калорифера уходит от 30 сек, до нескольких минут.

  • Выходной патрубок — после прохождения теплообменника нагретая вода направляется вниз к выходному патрубку, подключенному к трубам горячего водоснабжения.
  • На корпусе водонагревателей с механическим блоком управления присутствуют две крутящиеся ручки для изменения напора нагреваемой жидкости и подачи газа. Если необходимо, чтобы бойлер работал при малом давлении воды, необходимо выкрутить соответствующий регулятор на минимум.

    Системы розжига

    Устройство и принцип работы проточного газового водонагревателя несколько отличается в зависимости от модели и степени автоматизации работы. Принято выделять 3 основных группы бойлеров:

      С ручным розжигом от спички — старые колонки простейшей конструкции. Розжиг выполняется вручную. Для работы бойлера требуется, чтобы постоянно горел запальной фитиль. Используется принцип работы электромагнитного клапана. Модуль выполняет следующую функцию:

        Электромагнитный газовый клапан работает на основе термопары, использует тепловую энергию для выработки напряжения. При нагреве продуцируется электричество в несколько мВ.

    Принцип работы электромагнитного клапана — поджигается фитиль и нагревает термопару. Все это время пользователь держит клапан зажатым.

    Устройство термопары — две полоски металла с разной проходимостью электронов. При нагреве возникает электромагнитное поле.

  • Электричества становится достаточно, чтобы оставить электромагнитный клапан открытым. Газ продолжает поступать на горелку, поддерживая ее горение.
  • Устройство электромагнитного клапана обеспечивает безопасную и одновременно удобную эксплуатацию водонагревателя.

    Полуавтоматические с пьезорозжигом — устройство газового водонагревателя в этом случае модифицировано. Как и у старых колонок присутствует запальная горелка. Розжиг фитиля выполняется посредством пьезоэлемента. Остальная работа бойлера осуществляется в автоматическом режиме.

    С электронным розжигом — современная газовая колонка работает как полностью автономный модуль. При открытии крана ГВС продуцируется искра, подаваемая на горелку. Внутреннее устройство проточной газовой колонки современного образца может отличаться от старых бойлеров наличием различных модулей, существенно увеличивающих комфорт эксплуатации. Появились дополнительные функции: модуляция пламени, контроль над количеством расходуемой воды и т.п. Существует две базовых модели с электронным розжигом:

      работающие от батареек или сети;

    использующие для продуцирования искры гидрогенератор (гидротурбину).

    Принцип розжига влияет на комфорт эксплуатации и отражается на стоимости бойлера. Полностью автоматические бойлеры на 30-40% дороже аналогичных моделей с пьезоэлементом. Колонки с розжигом от спички, старого образца, поэтому уже не выпускаются.

    Контроль температуры воды

    Интенсивность нагрева регулируется несколькими способами. В зависимости от модели газовой колонки используется следующий блок управления:

      Механический — ограничение температуры нагрева проточной газовой колонки выставляется с помощью ручек, расположенных на корпусе. Как правило, левый рычаг регулирует давление газа на горелке, второй: скорость циркуляции воды. Изменяя показатели можно выставить комфортную для мытья степень нагрева. На дисплей, подключенный к датчику температуру воды выводятся цифровые показатели. Температура выводится в градусах по Цельсию.
      Недостаток механического управления в том, что оно зависимо от внешних факторов. При одновременном открытии второй точки водоснабжения, изменении напора ХВС, меняется температура нагрева.

  • Модуляция пламени — в этом случае электронный блок управления регулирует не скорость протока и давление газа, а контролирует температуру воды на выходе. Преимущество в том, что интенсивность нагрева меняется автоматически, подстраиваясь под рабочие параметры ГВС. Недостаток колонок с модуляцией пламени: высокая стоимость, зависимость от электричества.
  • В современных газовых бойлерах проточного типа установлены дополнительные системы, контролирующие расход горячей воды и автоматически отключающие работу, например, после наполнения ванны. Рабочая температура нагрева воды от 35-60° С.

    Системы безопасности

    Во внутреннем устройстве присутствует несколько модулей и датчиков, предотвращающих возникновение аварийных ситуаций, связанных: с перегревом воды, утечкой и концентрацией СО и СО₂. Используется следующая система безопасности:

      Термопара — используется в полуавтоматических моделях и колонках старого образца с ручным розжигом. Принцип подачи газа основан на применении электромеханического датчика. Чтобы открыть доступ топлива необходимо нагреть термопару и поддерживать созданную температуру. На практике это означает, что при задувании фитиля отключается подача газа на дополнительную и основную горелку.

    Ионизация пламени — датчик отслеживает наличие горения. При затухании основной горелки подается сигнал на отключение газа. Устройство установлено в современных водонагревателях с автоматической системой розжига.

    Регулятор расхода воды — устанавливается в некоторых современных колонках с функцией модуляции пламени. Модуль контролирует сколько жидкости прошло через теплообменник. После достижения предельного количества отключает подачу воды.

    Микровыключатель или микропереключатель — используется в автоматических колонках. Подключен к штоку водяного редуктора. Суть работы устройства в том, что при открытии крана ГВС в водяной мембране приходит в движение шток, подсоединенный к микровыключателю. На корпусе последнего находится клавиша, которую зажимает металлическая пластина. Шток водяного узла приходит в движение, отводит лапку микропереключателя, запускает продуцирование искры. После отключения ГВС клавиша обратно зажимается металлической пластиной. Принцип работы микропереключателя тесно связан с газовым клапаном и водяным редуктором.

    Система защиты от перегрева воды — в конструкции присутствует термопредохранитель. При плохой тяге и нарушениях, допущенных во время монтажа, колонка будет выдавать запредельные показатели нагрева жидкости. При достижении пограничных значений термопредохранитель будет отключать бойлер, чтобы защитить теплообменник и предотвратить утечку угарного газа.

  • Датчик тяги — установлен на отводящем патрубке дымовой трубы. Принцип действия схожий с другими регуляторами водонагревателя. При слабой циркуляции воздушных потоков или опрокидывания обратной тяги, моментально блокируется подача газа на горелку.
  • Система безопасности предназначена защитить потребителя от возникновения аварийных ситуаций. Неисправность датчиков, основная причина сбоев в работе проточных газовых бойлеров. Приблизительно в 70% случаев если колонка отказывается работать, причина кроется в одном из модулей системы безопасности.

    Отведение продуктов сгорания

    Существует два варианта конструкции проточных бойлеров:

      Дымоходный — продукты сгорания отводятся принудительным или естественным способом в специальный дымовой канал. В своем доме устанавливают дымоход из одностенной нержавеющей или сэндвич трубы.

  • Бездымоходный — используется для водонагревателей с закрытой камерой сгорания и принудительным забором воздуха и отведения дыма. Для подключения используется вертикальная или горизонтальная коаксиальная труба.
  • Подключение трубы дымоудаления осуществляется в соответствии с рекомендациями производителя, описанными в инструкции по эксплуатации. Монтаж выполняется с строгим соблюдением следующих норм:

    о многоквартирных жилых домах

    нормы, описывающие кондиционирование, вентиляцию и отопление

    инструкции о газораспределительных системах

    создание проекта и строительство одноквартирных жилых домов

    строительство и проектирование систем газораспределения из труб различных вводов

    Понимание того как работает проточный водонагреватель существенно облегчает и увеличивает комфорт эксплуатации.

    Устройство и принцип работы газовой колонки

    Часто случается так, что в домах отсутствует горячее водоснабжение, и в таких ситуациях приходится устанавливать дополнительные устройства, которые занимаются приготовлением горячей воды. Жить без горячей воды не совсем комфортно, и самым распространённым водонагревателем по праву считается газовая колонка, про устройство и принцип работы котором мы поговорим.

    Для чего нужен газовый водонагреватель

    Этот водонагреватель является самым эффективным устройством, которое приготавливает горячую воду. Подогрев воды путем сжигания природного газа намного дешевле, нежели греть воду в электрическом бойлере. Газовая колонка относятся к водонагревательным приборам проточного типа и имеет простейшие устройство. Этот прибор является не только экономичным, но и безопасным. При надлежащем обслуживании газовый водонагреватель способен безотказно работать в течение нескольких десятилетий, а если в квартире или доме используется водяной фильтр или картридж для смягчения воды, то колонка служит ещё дольше.

    Устройство газовой колонки

    Этот водонагревательный прибор имеет довольно простую конструкцию, и состоит из таких элементов как:

    1. Датчик тяги (установлен на тех моделях, которые оборудованы принудительной вытяжкой).
    2. Датчик ионизации.
    3. Электромагнитный клапан.
    4. Горелка.
    5. Электрод для розжига.
    6. Вытяжной дымоход.
    7. Отсек для батареек (не на всех моделях).
    8. Теплообменник.
    9. Камера сгорания.
    10. Запальник.
    11. Датчик перегрева.
    12. Вытяжная турбина (устанавливается не на всех моделях).
    13. Штуцер для подключения к газовой магистрали.
    14. Водяной узел.
    15. Штуцер для подключения к водной магистрали.
    16. Штуцер для подключения к магистрали ГВС.
    17. Блок управления.
    18. Корпус.

    Разберем устройство каждой детали газовой колонки подробно.

    Датчик тяги

    Этот элемент служит для того, чтобы контролировать воздушный поток в вытяжном дымоходе. Данный датчик устанавливается на газовых колонках, которые оборудованы вытяжной турбиной. Датчик реагирует на уровень разреженности воздуха, которая создается в момент работы вытяжного вентилятора. Если тяга отсутствует, то также будет отсутствовать и разрежение. Датчик фиксирует отсутствие тяги, и передает сигнал на контроллер. Тот в свою очередь перекрывает подачу газа.

    Датчик ионизации

    Данное устройство служит для того, чтобы фиксировать наличие пламени в горелке. Если розжиг газовой колонки произошёл успешно, то датчик ионизации фиксирует пламя, и передает сигнал на блок управления. Данный блок отключает подачу электричества на блок розжига, и подача искры прекращается. Датчик ионизации устанавливается на тех моделях газовых водонагревателей, которые оборудованы электронной системой розжига.

    Электромагнитный клапан

    Данный элемент служит для включения и отключения подачи газа к горелке, и устанавливается этот клапан также на моделях газовых колонок, которые оборудованы системой электронного управления. Электромагнитный клапан включается при помощи микропереключателя, который управляется штоком водяного узла.

    Горелка

    Этот элемент играет важную роль в работе газового водонагревателя, так как при помощи горелки происходит нагрев воды в теплообменнике. Газ в горелку подаётся при помощи электромагнитного и/или механического клапана, и главная задача горелки состоит в том, чтобы равномерно распределять тепловую энергию по всей поверхности теплообменника.

    Электрод для розжига

    Данный электрод служит для того, чтобы поджечь газ, который выходит из сопел горелки. Электрод для розжига устанавливается в тех моделях газовых колонок, которые оборудованы электронной системой управления. От блока розжига, по высоковольтному проводу, на этот электрод ритмично подается искра, которая воспламеняет газ в камере сгорания.

    Вытяжной дымоход

    Этот элемент служит для отвода продуктов сгорания. Вытяжка может быть как естественной, так и принудительной. Газовые колонки с принудительной вытяжкой оснащены вытяжной турбиной.

    Отсек для батареек

    В водонагревательных газовых приборах проточного типа может быть использована электронная система управления, которая питается от батареек. Эти батарейки устанавливаются в специальный отсек. Данный отсек находится в удобном месте, и замена батареек осуществляется в считанные минуты.

    Теплообменник

    Данный элемент является одним из важнейших в газовой колонке, поскольку от его правильного функционирования зависит эффективность работы всего устройства. В теплообменнике происходит нагрев воды, и он является единственным местом, где может скапливаться накипь.

    Камера сгорания

    Камера сгорания является тем местом, где установлена газовая горелка вместе с теплообменником. К камере сгорания подсоединяется вытяжной дымоход, а в нижней части камеры расположены отверстия, которые обеспечивают доступ воздуха к горелке.

    Запальник

    В газовых колонках, которые не оборудованы электронной системой управления, всегда горит запальник, который обеспечивает розжиг горелки в момент подачи воды.

    Датчик перегрева

    Данный элемент устанавливается только в колонках, которые управляются при помощи электроники. Этот датчик фиксирует перегрев на выходном патрубке теплообменника, и передает сигнал на блок управления. Этот блок отключает подачу газа.

    Вытяжная турбина

    Данное устройство устанавливается на газовые колонки, которые оборудованы принудительной системой отведения продуктов сгорания.

    Штуцер для подключения к газовой магистрали

    К этому штуцеру подключается газовый шланг, который соединен с газовой магистралью.

    Водяной узел

    Это устройство служит для включения газовой колонки. Водяной узел реагирует на наличие протока – включает и отключает подачу газа к горелке.

    Штуцер для подключения к водной магистрали

    При помощи данного штуцера газовая колонка подключается к центральному водопроводу.

    Штуцер для подключения к магистрали ГВС

    К этому штуцеру подключается водопровод, который раздает горячую воду потребителям.

    Блок управления

    Данное устройство управляет не только подачей газа к горелке, но и регулирует подачу искры на электрод розжига. Блок управления устанавливается лишь на тех моделях газовых колонок, которые управляются электроникой.

    Корпус

    Этот элемент водонагревателя, как правило, сделан из листовой стали, и защищает переднюю часть и боковые стороны газовой колонки от любого механического воздействия и пыли.

    Принцип работы газовой колонки

    В газовых водонагревателях, управление которых осуществляется при помощи электронной системы, в специальном отсеке устанавливается несколько обычных батареек. Эти батарейки питают электронный блок, который управляет всеми системами газовой колонки.

    Принцип работы газовой колонки таков, что когда открывается кран горячей воды, то в водной магистрали колонки образовывается проток. Этот проток двигает мембрану, которая установлена в водяном узле. Данная мембрана соединена со штоком, который открывает механический газовый клапан и включает микропереключатель. Переключатель подает питание на электромагнитный газовый клапан, который также открывается. Оба эти клапана обеспечивают подачу газа к горелке.

    Микропереключатель также подаёт напряжение и на блок розжига, а тот, в свою очередь, подает искру на разжигающий электрод. С появлением искры воспламеняется газ в камере сгорания, и пламя полностью охватывает теплообменник. Вода, что проходит через теплообменник, быстро нагревается, и через выходной штуцер колонки подаётся в магистраль ГВС. При появлении пламени в камере сгорания, датчик ионизации реагирует на это пламя, и подача искры прекращается.

    При закрытии крана горячей воды, проток в водном узле мгновенно исчезает. Мембрана данного узла возвращается в свое первоначальное положение, увлекая за собой шток. Этот шток закрывает механический газовый клапан, а также отключает микропереключатель, который подает питание на газовый электроклапан. Подача газа к горелке прекращается.

    Основные неисправности

    Колонка не выключается

    Самой распространенной причиной данной неисправности может являться – потеря подвижности штока, который включает электромагнитный и/или механический газовые клапаны. На ухудшение подвижности штока может влиять разного рода загрязнения, которые попали в зазор между штоком и корпусом водяного узла. В данной ситуации поможет – простейшая промывка данного устройства. На затрудненный возврат штока в его первоначальное положение может повлиять и севшая пружина, усилия которой стало недостаточно для возврата штока в первоначальное состояние. В данной ситуации пружина подлежит замене.

    Зажигается и гаснет

    Данная поломка может быть вызвана двумя причинами:

    1. Неисправен датчик ионизации.
    2. Вышла из строя мембрана, которая установлена в водяном узле.

    Обе этих неисправности устраняются путем замены датчика или мембраны.

    Не зажигается

    Данная неисправность может иметь множество причин. В газовых колонках, которые оборудованы датчиком тяги, поломка данного датчика может препятствовать нормальному розжигу. Также колонка может не зажигается в том случае, если в водной магистрали низкое давление воды. То же самое может касаться и давления газа. Отсутствие поджига также может быть вызвано тем, что газовая горелка попросту засорилась. Ещё причинами данной неисправности могут являться – выход из строя мембраны водяного блока, или выход из строя одного из датчиков.

    Как работает газовая колонка

    Бытовые проточные водонагреватели, использующие природный газ, появились в начале прошлого столетия и до сих пор верой и правдой служат человечеству в качестве источников горячей воды для дома. С той поры приборы были конструктивно усовершенствованы, но принцип их действия остался прежним. В данной статье пи опишем этот принцип и рассмотрим устройство газовой колонки в современном исполнении.

    Устройство проточных газовых водонагревателей

    Прежде чем приступить к рассмотрению конструкции колонки, стоит отметить, что современные аппараты для нужд ГВС бывают двух видов:

    • с открытой камерой сгорания;
    • турбированные, с закрытой камерой сгорания.

    Данные виды нагревателей имеют конструктивные отличия, какие – мы обозначим в процессе изучения. Итак, традиционный водонагреватель представляет собой подвешиваемый к стене агрегат, к которому присоединяются патрубки для газа и воды. Ниже на рисунке показано устройство колонки:

    1 – датчик наличия тяги в дымоходе; 2 – датчик температуры; 3 – горелка; 4 – регулятор температуры; 5 – патрубок подключения газа; 6 – патрубок присоединения дымохода; 7 – диффузор; 8 – теплообменник; 9 – газовый клапан; 10 – регулятор протока; 11 – патрубки подключения воды.

    Поскольку на рисунке затруднительно показать все детали и элементы, то перечислим наиболее важные из них, не попавшие в перечень:

    • водяной узел;
    • система розжига;
    • датчик наличия пламени;
    • запальник;
    • предохранительный сбросной клапан.

    Турбированная газовая колонка отличается закрытой конструкцией камеры сгорания, воздух в нее нагнетается вентилятором. Как правило, в подобных агрегатах устанавливается горелка с плавным регулированием пламени (модуляционная). Управление прибором осуществляет электронный блок, получающий сигналы от датчиков. Ниже показана структурная схема газовой колонки с закрытой камерой сгорания:

    Принцип действия газовой колонки

    Назначение рассматриваемых нагревателей – это быстро прогреть большое количество проточной воды. Соответственно, все технические решения, реализованные в аппарате, направлены только для достижения этой цели. Отсюда и более низкий по сравнению с газовыми котлами КПД – в пределах 85—92%, у турбированных нагревателей – до 94%.

    В агрегатах любой конструкции принцип работы заключается в том, что горелка поджигается от запальника в тот момент, когда на входном патрубке появляется проток воды. Понятно, что это происходит при открывании крана горячей воды в доме. Срабатывает водяной узел (в простонародье – лягушка) и газовый клапан подает топливо на основную горелку. Она поджигается от запальника и начинает прогревать теплообменник. Последний изготовлен из медного листа, согнутого в виде овала, вокруг которого обмотана трубка змеевика.

    Вода проходит по змеевику снизу вверх, получая тепло от горелки, после чего уходит к потребителям. Воздух для горения поступает в камеру сквозь смотровое окошко из того же помещения, где расположен прибор. Дымовые газы удаляются под воздействием естественной тяги дымоходной трубы или шахты. После прекращения протока «лягушка» механически закрывает клапан, а тот перекрывает подачу горючего, нагреватель отключается.

    Особый интерес представляет устройство водяного узла. Он состоит из корпуса со встроенной диафрагмой (поз. 2) и прикрепленным к ней штоком (поз. 1). Когда в нижней части под диафрагмой начинается проток воды, то за счет давления шток выдвигается и нажимает на исполнительный механизм газового клапана. Чтобы избежать резких перепадов давления и последующего за ними резкого открывания подачи топлива и хлопков в камере, в «лягушке» имеется перепускной клапан с шариком – замедлителем (поз. 6). Резкий скачок давления заставит шарик перекрыть канал, а при его стабилизации отверстие снова откроется.

    Если говорить о водонагревателях с закрытой камерой, то принцип работы газовой колонки здесь точно такой же. Только горение происходит в закрытом пространстве, а воздух туда подается вентилятором. Причем забор воздуха происходит с улицы через двустенную коаксиальную трубу. По внутреннему проходу наружу движутся дымовые газы, а в пространстве между стенками им навстречу поступает воздух. В процессе среды обмениваются теплом, что в конечном счете и повышает КПД агрегата.

    Более сложное устройство колонок с наддувом позволяет управлять мощностью горелки, плавно изменяя интенсивность пламени. Этим занимается контроллер, он поддерживает установленную пользователем температуру воды на выходе при открывании нескольких кранов горячей воды или перепадах давления в сети. Естественно, что в подобных нагревателях не используется ручной розжиг, все полностью автоматизировано.

    О системах розжига и безопасности

    В нынешнее время проточные нагреватели снабжаются системами ручного и автоматического розжига. В первом случае искру на запальнике создает пъезоэлемент, включаемый кнопкой на передней панели. Затем фитиль горит постоянно, вне зависимости от того, как газовая колонка работает. Потушить запальник можно, лишь перекрыв подачу горючего.

    Электронный розжиг происходит автоматически, при открывании крана ГВС. Искра создается на запальнике от энергии двух круглых батареек, их заряда хватает ориентировочно на год. Фитиль не горит постоянно, он затухает сразу после пуска главной горелки. Таким же способом, но без батареек запальник включается от искры, создаваемой гидрогенератором. Его турбина приводится в движение давлением воды и вырабатывает электроэнергию.

    Во всех колонках в соответствии с нормами задействованы следующие средства безопасности:

    • при отсутствии тяги в дымоходе клапан закроет подачу топлива по сигналу датчика;
    • при падении давления в газовой магистрали или его отключении сработает газовый клапан;
    • при затухании пламени сработает соответствующий датчик и топливная магистраль будет закрыта.

    С целью сберечь теплообменник газовой колонки многие модели аппаратов дополнительно снабжаются датчиком температуры и предохранительным клапаном.

    Заключение

    Проточная водогрейная установка – очень эффективный и безопасный бытовой прибор. Кроме того, принцип действия, используемый в нем, проверен не то что годами – десятилетиями. Единственное неудобство – оформление и согласование документации при установке нового изделия.

    Принцип работы и устройство газовой колонки

    Популярностью газовые проточные водонагреватели пользовались в прошлом столетии, но и сейчас они не утратили свою актуальность. За это время произошло усовершенствование приборов, однако, основное устройство газовой колонки осталось неизменно.

    Особенности конструкции колонки

    Газовая колонка для воды любой модели работает по принципу проточного нагревателя. Устройство приборов от разных производителей отличается только наличием дополнительных функций и дизайном. Основные составляющие проточного нагревателя следующие:

    • корпус;
    • патрубки для подключения газа и воды;
    • дымоход;
    • водяной и газовый узел;
    • теплообменник;
    • камера сгорания;
    • запальник и горелка;
    • система розжига;
    • комплект датчиков.

    Современные модели с авторозжигом комплектуют электронным блоком управления. К таким приборам относится колонка с турбиной. В конструкции водонагревателя добавлен нагнетающий вентилятор. Установлена камера сгорания закрытого типа и модуляционная горелка, позволяющая плавно изменять высоту пламени.

    Основная схема проточного газового водонагревателя одинаковая для всех моделей, поэтому рассмотрим устройство колонки марки «Нева».

    Внешние элементы колонки

    Снаружи газовая колонка состоит из следующих узлов:

    • Стальной кожух – закрывает переднюю и боковые части колонки. Для визуального контроля горения на передней панели кожуха установлено смотровое окошко. Ниже окна расположены рукоятки регулировки газа и воды. Температуру выходящей жидкости отображает ЖК дисплей.
    • На передней панели обычно располагаются элементы управления.
    • Сверху находится патрубок дымохода.
    • Снизу из-под кожуха выступают патрубки. К одному из них подключают трубопровод ХВС для подачи холодной воды в колонку. Другой – патрубок для отвода нагретой воды. К нему подключают трубопровод ГВС. Третий патрубок служит для подвода газа. Сверху из-под кожуха выступает патрубок для подсоединения дымохода.

    Задняя стенка служит основой прибора, так как на нее закреплены все рабочие узлы и кожух. Деталь изготовлена из оцинкованной стали. На задней стенке имеются крепежные отверстия для фиксации колонки к стенке кронштейнами.

    Газовые колонки марок «Нева» и «Астра» схожи по устройству.

    Внутренние элементы колонки

    Под кожухом спрятаны рабочие узлы газовой колонки:

    • Патрубок подвода трубопровода ХВС соединен с водяным блоком. На этом узле установлен механизм с рукояткой для регулировки напора жидкости. Водяной блок имеет пробку с предохранительным клапаном. Узел используют для слива воды в случае ремонта или стравливания избыточного давления.
    • Рядом с водяным блоком размещен газовый узел. В совокупности они образуют единую систему. Газовый блок оснащен регулировочным штоком с рукояткой, проворачиванием которой добиваются оптимальной температуры воды на выходе из крана. Патрубок подключения газопровода соединен с блоком через электромагнитный клапан. В случае отсутствия тяги, погасания пламени горелки и других аварийных ситуациях запорный узел перекрывает подачу газа. В штатной ситуации клапан просто отсекает газ при выключении колонки.
    • Газовый блок соединен патрубком с коллектором. С задней его части установлены сопла, подающие газ на горелку. Спереди к коллектору подсоединена свеча розжига, подающая искру на запальник. Рядом установлен датчик пламени горелки, расположенной в камере сгорания.
    • Над коллектором расположен медный теплообменник. Он состоит из изогнутой трубы с ребрами. Узел забирает тепло сгорающего газа и отдает его воде. Холодная вода подается на теплообменник через водяной узел. Выход нагревательного узла соединен с патрубком отвода горячей жидкости. Здесь же установлены датчики защиты от перегрева и контроля температуры. Один из них является термометром, отправляющим показания на ЖК дисплей.
    • Между камерой сгорания и дымоходным патрубком располагается отводящая система продуктов горения. По сути – это еще одна камера с перегородками. Перемычки образуют каналы, направляющие продукты горения в дымоход. Внутри камеры стоит датчик контроля тяги в дымоходе. По электроцепи он связан с датчиком, контролирующим перегрев.
    • Снизу корпуса водонагревателя расположено два блока. Один из них предназначен для установки батареек. Второй – это блок управления. От электронного управляющего модуля провода подсоединены ко всем датчикам газовой колонки.

    Внешнее и внутреннее устройство приборов разных марок схоже. Отличаться может исполнение узлов и наличие дополнительных функций.

    Газовая колонка марки «Оазис» имеет аналогичное устройство, как и «Нева». Отличием является наличие дополнительной функции «зима-лето». Переключателем, установленным на фронтальной панели, отключают часть горелок. Летом такая функция помогает экономить расход газа.

    Виды розжига горелки

    Современный проточный газовый водонагреватель выпускают с авторозжигом и ручной системой розжига запальника.

    Из экономических соображений ручной розжиг невыгодный. Система состоит из пъезоэлемента, приводимого в действие нажатием кнопки. С нажимом клавиши вырабатывается искра, разжигающая запальник. Действие несложное, но запальник в течение дня постоянно горит, расходуя газ. Выключать его нерационально, так как придется часто заново разжигать при необходимости потребления горячей воды.

    Авторозжиг происходит сразу после открытия крана горячей воды:

    • Первый принцип работы электронного розжига основан на батарейках. Находящийся в ожидании запальник не горит. Когда открывают кран смесителя, давление в водопроводе изменяется и датчик дает сигнал электронному блоку на осуществление розжига. От энергии батареек создается искра. Загоревшееся на запальнике пламя разжигает горелку. Сделав свое дело, запальник выключается до следующего пуска. Розжиг от батареек не требует много энергии. Заряда элементов хватает на год.
    • Второй принцип работы авторозжига основан на гидрогенераторе. Проточный газовый водонагреватель вместо батареек комплектуется турбиной. В движение ее приводит поток воды, создающийся в водопроводе во время открытия крана смесителя. Гидрогенератор вырабатывает искру, разжигающую запальник.

    Газовые колонки с авторозжигом выгодны из-за меньшего расхода газа и удобства пользования.

    Разновидности камер сгорания

    Камеры сгорания бывают двух типов:

    • Открытую или атмосферную камеру производители чаще всего устанавливают на водогрейных колонках из-за простоты и дешевизны конструкции. Циркуляция воздуха, требуемого для поддержания горения, поступает внутрь камеры естественным путем.
    • В закрытую камеру воздух нагнетают вентилятором. Такие газовые колонки называются турбинированными.

    Создание принудительной тяги позволяет работать водонагревателю при любых условиях. Агрегат с открытой камерой не разожжется, если отсутствует тяга. Подобная неприятность наблюдается при плохих погодных условиях, когда ветер задувает в дымоход.

    Принцип работы проточного газового прибора для нагрева воды

    Кратко охарактеризовать принцип работы газовой колонки можно так: открыли кран горячей воды – разожглась горелка, прекратился расход воды – горелка погасла. Подробнее это происходит так:

    • Во время открытия крана начинается движение воды. От действия потока происходит срабатывание водяного узла. Механизм воздействует на газовый узел. Клапан открывается, и газ подается на горелку, где происходит розжиг от запальника.

    Если напор в кране будет слабый, горелка колонки не зажжется.

    • Прогрев воды осуществляется в теплообменнике. Циркулирующая по змеевику жидкость нагревается, после чего по трубопроводу поступает к смесителю.
    • Во время горения воздух внутрь камеры поступает естественным путем через технологические отверстия кожуха и смотровое окно. Отработанные газы уходят через дымоход. Естественная циркуляция воздуха создает тягу. Если ее нет, датчики дают сигнал на отключение горелки.
    • Когда водоразборный кран будет закрыт, водяной и газовый узел срабатывают. Подача газа прекратится, после чего последует погасание горелки.

    Газовые колонки турбинированного типа работают аналогично. Отличается только способ подачи воздуха внутрь закрытой камеры. За эту функцию отвечает нагнетающий вентилятор. Дымоходом и нагнетающим трубопроводом служит двустенная труба. Ее выводят на улицу. По внутреннему каналу отводятся продукты сгорания, а по наружному проходу с улицы поступает чистый воздух.

    Основные неисправности проточного агрегата

    Среди основных неисправностей чаще всего встречается затухание пламени горелки. Выделяют 4 распространенные причины:

    • в дымоходе пропала тяга;
    • вышел из строя датчик;
    • повреждена мембрана водяного узла;
    • слабое поступление воды из-за засора фильтра, установленного на входящем патрубке.

    С проблемой слабого нагрева воды пользователь сталкивается после 1–2 года пользования колонкой. Змеевик теплообменника внутри обрастает накипью. Чем жесткость воды больше, тем быстрее это происходит. Избавляются от накипи промыванием змеевика кислотными растворами.

    В случае разгерметизации соединений происходит перегрев колонки сразу после прекращения разбора воды. Выявляют причину и место утечки по образовавшимся каплям. Соединения перетягивают с заменой прокладок.

    Современные газовые колонки производят с множеством датчиков, обеспечивающих безопасное использование агрегата. Основным недостатком считается сложность монтажа. В стенах потребуется вырубить окно для дымохода. Подключать колонку имеют право работники газовой службы и только тогда, когда хозяин оформит все разрешительные документы.

    Устройство, схема и принцип работы проточных газовых колонок

    Человек привык к благам цивилизации и уже не представляет жизнь без горячей воды. Гигиенические процедуры, уборка помещения, стирка и приготовление пищи немыслимы в холодной воде. Не всегда есть возможность пользоваться услугами централизованного горячего водоснабжения и тогда газовые водонагреватели приходят на помощь.

    1. История газовых колонок
    2. Устройство газового водонагревателя
    3. Принцип работы
    4. Запальные механизмы газовых колонок
    5. Отличия газовой колонки «Нева»
    6. Отличия в устройстве газовой колонки «Вектор»
    7. Отличия газовой колонки «Оазис»
    8. Отличия водонагревателя газового «Кубаночка»
    9. Отличия газовой колонки «Львовская»

    История газовых колонок

    Массовое применение газовых колонок началось в Советском Союзе в середине прошлого века. Сразу при строительстве нового многоквартирного дома водонагреватель проточный устанавливался строителями в готовое жилье.

    Такой подход позволял решить проблему с горячей водой сравнительно небольшими ресурсами. Подвести централизованное горячее водоснабжение в те годы было сложно и дорого из-за отсутствия коммунальной инфраструктуры в развивающейся стране. Намного практичней подвести газопровод, который решал сразу несколько задач, и одну магистраль холодного водоснабжения.

    Старые газовые колонки были монументальны, страдали множеством технических недоработок, например, у них не срабатывала система розжига. Самая известная проблема тех водонагревателей, которой пугают потребителя до сих пор, – колонка взрывается.

    Здесь сразу представляют взрыв газа, но на самом деле взрывался не газ, а водяной пар. При закипании вода превращается в пар, его объем много больше объёма воды, давление на стенки котла увеличиваются и при критическом количестве пара происходил разрыв стенок котла.

    С развитием коммунальной отрасли хозяйства бытовые приборы перестали использоваться, но не исчезли навсегда. Их недостатки в конструкции были исправлены. Применение современных, альтернативных центральному, источников горячей воды стало привычным и безопасным.

    Устройство газового водонагревателя

    Проточный водонагреватель отличается по типу камеры сгорания газа:

    1. Открытая камера сгорания газа. Кислород, необходимый для процесса горения, берётся из воздуха естественным путём без применения дополнительных механизмов. Другое название приборов такого типа – атмосферные;
    2. Закрытая камера сгорания газа. Кислород также берётся из воздуха, но принудительно подаётся в зону горения с помощью дополнительных механизмов. Другое название — турбированные, наддувные.

    Атмосферные колонки наиболее распространённый тип приборов, поскольку не требуют дополнительных устройств в своей конструкции. Это значительно облегчает цену для конечного потребителя и делает приобретение устройства менее обременительным.

    Как устроена газовая колонка с камерой сгорания открытого типа показано на рисунке «Схема газовой колонки». Бытовой прибор состоит из основных узлов:

    • Корпус, выполненный из листового металла.
    • Горелка с запальным механизмом с датчиком горения.
    • Теплообменник, состоящий из змеевика, защищённый кожухом.
    • Клапан с механизмом регулировки скорости сжигания газа.
    • Водяной узел с защитной системой.
    • Механизм розжига (пьезоэлектрические, электрические, работающие от батареек механизмы розжига или с постоянно горящим фитилём).
    • Система подключения дымохода с датчиком тяги.
    • Трубки для подвода холодной и вывода нагретой воды.
    • Трубки для подвода природного газа.

    В наддувном водонагревателе устанавливаются дополнительные элементы:

    • система нагнетания воздуха (вентилятор):
    • грелка с автоматической настройкой силы горения;
    • автоматический механизм розжига, работающий от гидрогенератора или электросети;
    • управляющий контроллер.

    Как видно из узлов, входящих в наддувную колонку – это более сложный бытовой прибор — автоматический, снабжённый модулем управления, по сути, компьютером. Работа происходит под контролем управляющего модуля, что более комфортно и безопасно для потребителя.

    Принцип работы

    В основе принципа работы лежит розжиг горелки при начале потребления воды. Потребитель открывает кран, механизм колонки определяет начало потребления воды и зажигает горелку для её нагрева. Поэтапно работа колонки состоит из шести этапов:

    1. Потребитель активирует запальный механизм.
    2. Открывая кран, создаётся проток воды, который своим усилием, давлением, активирует механизм лягушки, расположенный в водяном узле. Под давлением воды, с помощью механических узлов, открывается газовый клапан.
    3. Газ, поступающий на горелку, загорается от запальника.
    4. Вода поступает в теплообменник, где через систему змеевиков нагревается.
    5. Нагретая вода выводится через трубки в водопроводную систему и поступает на точки раздачи воды.
    6. При закрытии крана потребителем, проток воды прекращается, давление на мембрану лягушки исчезает, клапан перекрывается – горелка гаснет.

    К принципу работы газовых колонок, неизменному с прошлого века, необходимо добавить следующее:

    • Постоянно горящий фитиль практически не применяется в современных устройствах. Ему на смену пришли системы розжига моментального типа, работающие от бытовой электросети, батареек или на пьезоэлектрическом элементе.
    • Для безопасности потребителя в современные газовые колонки встроены датчики контроля тяги дымохода и температуры горения, которые перекрывают подачу газа в случае срабатывания.
    • Наддувные газовые колонки автоматически регулируют интенсивность горения, измеряя температуры воды и нагревая её до уровня заданным потребителем.

    Запальные механизмы газовых колонок

    Необходимо обратить внимание на запальные механизмы в газовых колонках. Это наиболее капризные узлы бытового прибора. Они, по сути, отвечают за нормальную работу водонагревателя:

    1. Постоянно горящий фитиль применяется на старых приборах. Его постоянное использование наносит вред внешнему виду устройства. Со временем внешние стенки около фитиля выгорают и чернеют.
    2. Запал на батарейках может перестать работать в любой момент. Держать к газовой колонке необходимо запас батареек и постоянно проверять их работоспособность.
    3. Пьезоэлемент в газовой колонке довольно частое решение производителей. Его работа не всегда стабильна. Он чувствителен к влажности в помещении и другим факторам окружающей среды.
    4. Наиболее надёжный запальный механизм используется в газовых колонках, подключённых к бытовой электросети. На его работу практически не влияют внешние факторы. Он прост и надёжен.

    Отличия газовой колонки «Нева»

    Наиболее известные среди потребителей модели автоматических газовых колонок «Нева» — 4510 и 4510. В устройстве газовой колонки «Нева» установлена система розжига, работающая от двух батареек.

    Средняя служба комплекта батареек один год. Устройства оснащены основными системами безопасности, в том числе «газ-контроль».

    Их размеры сравнительно небольшие, что было оценено потребителями. В названии моделей зашифрована серия – 45, производительность литров в минуту – 10 и модификация агрегата М – установлен медный теплообменник.

    Производят бытовые приборы в Санкт-Петербурге, что является привлекательным для потребителей, положительно относящимся к отечественному производителю. Как работает аппарат «Нева» оценили потребители, отдавая предпочтение покупке колонок именно этого производителя.

    Отличия в устройстве газовой колонки «Вектор»

    Бренд «Вектор» появился на российском рынке в начале века. Собранная в России из китайских комплектующих, водонагреватель проточный газовый занял сегмент рынка недорогих бытовых приборов.

    Основное отличие в цифровом дисплее на передней панели и системе регулировки температуры воды «Зима — лето», что оказывает влияние на расходы потребителя при установленных счётчиках. Камера сгорания открытого типа оснащена водяным охлаждением, что продлевает срок эксплуатации прибора.

    Отличия газовой колонки «Оазис»

    Газовые колонки «Оазис» производятся в Германии и отличаются повышенным качеством и надёжностью. Могут работать с низким давлением в системе водоснабжения. Оснащены системой защиты от перепадов давления, не допуская отключения колонки при недостаточном напоре воды. Характеризуются высоким КПД – до 90%. Оснащены системой «Зима — лето», цифровым дисплеем с индикацией протекающих процессов и возможностью регулировки температуры воды на выходе.

    Отличия водонагревателя газового «Кубаночка»

    Производителем предусмотрено питание газовой колонки не только магистральным природным газом, но и питание от баллона сжиженным газом. Системы безопасности полностью перекрывают подачу газа в угрожающих ситуациях, не допуская его утечки.

    Для подключения баллона с газом используется стандартный газовый шланг. Механизмы колонки оснащаются необходимыми штуцерами и редуктором.

    Отличия газовой колонки «Львовская»

    Украинский производитель в г. Львове позиционирует проточный водонагреватель газовый как бытовой прибор способный работать с водой разной жёсткости. Устройства оснащены датчиками тяги с автоматической системой контроля.

    Неприхотливые в обслуживании и монтаже, не требующий много места, занимают ценовой сегмент недорогих бытовых приборов. Широкого распространения в России не получили.

    Водонагреватели проточные газовые применяются уже давно. За время использования были введены новые системы безопасности и контроля работы устройств, что делает их использование простым и надёжным.

    С развитием технологий газовые колонки оснащались все новыми системами управления и в настоящее время это позволяет нагревать воду с минимальным расходом газа до заданной температуры.

    Устройство, схема и принцип работы проточных газовых колонок

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий
    Adblock
    detector