Устройство газовой колонки и как она работает

Как работает автоматическая газовая колонка?

Как работает автоматическая газовая колонка?

Проточные водонагреватели используются в домах и квартирах уже более 60 лет. За это время они претерпели ряд изменений – от ручного устройства с открытой камерой сгорания до полностью автоматизированного варианта. В настоящее время популярностью пользуется автоматическая газовая колонка. Она способна автоматически включаться и поддерживать определенную температуру нагретой воды.

Принцип работы водонагревателя

Основными действующими узлами газовой колонки являются:

  • горелка;
  • теплообменник;
  • дымоход;
  • камера сгорания;
  • блок розжига;
  • автоматика.

Блок автоматики может включать различные функции. Он отвечает за безопасность, регулировку температуры воды и автоматический розжиг. Если колонка зажигается вручную, то модель является полуавтоматом. Автоматическое устройство запускается самостоятельно, без помощи пользователя.

Горелки изготавливаются из различных материалов. Также горелочное устройство колонки может иметь разную регулировку интенсивности огня. В зависимости от необходимой температуры вырабатываемой воды, горелка дозирует подачу топлива.

Газовая колонка с автоматической регулировкой температуры готовит воду следующим образом:

  • если температура воды поднимается выше необходимой, то автоматика снижает объем поступаемого газа для горения;
  • если вода остывает, то на горелку начинает поступать больше газа.

Таким образом, автоматическое устройство позволяет поддерживать необходимую температуру жидкости на заданном уровне, независимо от количества потребителей. Этот принцип работы существенно экономит топливо.

Газовые колонки с автоматическим поддержанием заданной температуры превосходят полуавтоматические аналоги за счет экономии и удобства пользования. Уровень нагрева воды в полуавтоматах регулируется пользователем, что приводит к температурным перепадам при открытии разных кранов.

Обратите внимание! Газовые колонки могут работать как на природном, так и на сжиженном топливе. Для перехода с одного типа газа на другой необходимо просто перенастроить горелку.

Газовая колонка с автоматической модуляцией пламени подразумевает возможность работы на разном уровне мощности. Устройства без модуляции плохи тем, что при открытии второго крана ГВС температура воды и ее напор будут падать. При наличии данной функции перепады давления, возникающие при открытии 2-го или 3-его крана, будут провоцировать повышение мощности работы горелки, что позволит сохранить температуру воды на прежнем уровне.

Оптимальным диапазоном модуляции мощности является 40-100%.

Теплообменник

Теплообменники могут отличаться по конструкции змеевика, объемом и материалом изготовления. Обычно контуры производят из алюминия или меди, так как они быстро пропускают тепло. Если точнее, то для производства теплообменников используются сплавы данных металлов. Известные производители оснащают свои лучшие газовые колонки преимущественно медными элементами. Для бюджетных моделей используются алюминиевые змеевики.

Теплообменник работает по следующему принципу:

  • пламя горелки нагревает змеевик:
  • вода, проходящая по нему, получает тепло от металлических стенок и нагревается до заданной температуры;
  • при открытии крана теплая жидкость выходит потребителю.

В процессе горения дымовые газы уходят в дымоход.

Газовое отопление гаража – способы реализации

Узнайте здесь, как сделать газовое отопление дома своими руками?

Камера сгорания и дымоход

Газовые колонки могут оборудоваться открытой или закрытой камерой сгорания. В зависимости от нее, выбирается и тип дымохода для выведения продуктов сгорания топлива.

Колонки с открытой камерой сгорания подключаются к обычному дымоходу. Для процесса горения они используют воздух из помещения, в котором находятся. Аналоги, оснащенные закрытой топкой, соединяют с коаксиальной трубой небольших размеров.

Колонки с закрытой камерой имеют вентилятор для принудительного выведения продуктов сгорания. Воздух, обеспечивающий процесс горения, поступает через наружную трубу к горелке.

Блок розжига

Зажечь газовую колонку можно несколькими способами – это зависит от типа устройства. Полуавтоматические агрегаты зажигает пользователь, а автоматические включаются самостоятельно при открытии крана с горячей водой.

Полуавтоматы оснащаются пьезоэлементами, которые могут работать от электричества или быть механическими.

Газовая колонка с автоматическим розжигом запускается при изменении давления в системе подачи воды – во время открытия крана горячего водоснабжения.

Автоматический розжиг отличается в зависимости от источника питания. Его роль может выполнять:

  • электричество;
  • батарейки;
  • водяной электрогенератор.

Первый вариант хорош, если нет перебоев в электроснабжении. Второй метод подразумевает наличие запаса батареек. Третий – слишком зависит от хорошего напора воды — если он недостаточный, колонка не запустится.

Обратите внимание! В устройстве газовой колонки производитель всегда предусматривает наличие ручного розжига с помощью пьезоэлемента.

Автоматика

Блок автоматики рассчитан на то, чтобы производить четкое управление работой колонки и обеспечивать ее безопасную эксплуатацию. В некоторых случаях автоматическая система прекращает функционирование горелки:

  • при отсутствии тяги;
  • затухании пламени;
  • в связи с низким давлением природного газа;
  • слабого напора воды.

Если появляется одна из перечисленных ситуаций, то автоматика подает сигнал газовому клапану перекрыть поступление газа на горелку.

Какая колонка лучше — автомат или полуавтомат?

Сказать однозначно, какая из колонок лучше — сложно. Ответ на этот вопрос зависит от предпочтений потенциального покупателя. Рассмотрим подробнее плюсы и минусы обоих вариантов. Преимуществами автоматических устройств являются:

  • экономия топлива;
  • комфорт при эксплуатации;
  • обеспечение постоянной температуры воды при наличии модуляции.

Минусом является высокая цена таких колонок и ощутимая стоимость ремонта.

  • доступная цена;
  • простота и дешевизна ремонта.

К минусам относятся:

  • пользователю приходится самому включать и настраивать устройство;
  • неэкономичность.

При определении, какая из колонок лучше, важно учитывать объем и частоту использования. Например, для стандартного дачного дома, в котором нагретой водой нужно обеспечить всего 1-2 точки водозабора, нет необходимости приобретать дорогую автоматическую колонку. Полуавтомат также подойдет и для квартиры, в которой живет один человек.

Автоматическая колонка понадобится для жилья, где есть 3 и более кранов ГВС или постоянно проживает больше 2-ух человек.

Устройство газовой колонки и принцип работы

Как работает газовая колонка, и из каких элементов она состоит? Если вас интересует данный вопрос, предлагаю подробно рассмотреть устройство газовой колонки. Уверен, что это поможет новичкам понять принцип работы нагревателя и, в случае возникновения неисправности, своевременно ее диагностировать.

Читать еще:  Чем утеплить парилку изнутри

Газовая колонка – проточный водонагреватель

Устройство колонки

Общие сведения

Газовая колонка для воды представляет собой проточный нагреватель. В отличие от бойлера, где нагревается емкость с водой, в колонках вода успевает нагреться в процессе протекания по трубам. Соответственно, никакой накопительной емкости они не имеют.

Проточные газовые водонагреватели были придуманы еще в начале прошлого века. За время своего существования они, конечно же, значительно усовершенствовались. Однако в целом конструкция и принцип работы газовой колонки не изменились.

Схема устройства колонки с открытой камерой сгорания

Основные элементы

Все существующие проточные газовые водонагреватели состоят из следующих основных элементов:

  • Запальник и система розжига. Обеспечивает розжиг горелки;
  • Камера сгорания и горелка. Важный элемент, который обеспечивает колонку тепловой энергией;
  • Водяной блок. Отвечает за подачу газа при включении воды, и перекрывает ее, когда кран с горячей водой закрывается;
  • Теплообменник. Передает тепло от камеры сгорания змеевику, в котором осуществляется нагрев воды;

На фото — теплообменник со змеевиком

  • Змеевик. Представляет собой спиралевидную трубу, расположенную вокруг теплообменника;
  • Патрубки воды и газа. Обеспечивают подключение колонки к газопроводу и трубопроводу;
  • Патрубок подключения дымохода. Обеспечивает соединение колонки с дымоходом, через которых осуществляется вывод продуктов сгорания наружу;
  • Блок управления. Позволяет изменять температуру нагрева и пр.

Современные колонки оснащают некоторыми элементами безопасности, такими как:

  • Датчик тяги дымохода — блокирует работу колонки в случае отсутствия тяги;
  • Газовый клапан – перекрывает газ в случае падения давления газа в магистрали;
  • Датчик наличия пламени – перекрывает газ, если колонка по каким-либо причинам не загорается в течение нескольких секунд.

Схема устройства современной колонки с закрытой камерой сгорания

Надо сказать, что все колонки различаются камерой сгорания. В зависимости от ее типа они делятся на два вида:

  1. С открытой камерой сгорания. Название говорит само за себя;
  2. С закрытой камерой сгорания. В этом случае воздух подается на горелку при помощи вентилятора. Как правило, такие приборы оснащают электронным блоком, который контролирует работу нагревателя.

Колонки, оснащенные электронными блоками управления, чаще всего работают на батарейках, что обеспечивает их автономность. Правда, существуют и модели, которые работают от сети.

В процессе горения газа нагревается теплообменник, который передает тепло змеевику

Принцип работы

В целом принцип работы газовых колонок достаточно простой:

  • При сгорании газа выделяется тепловая энергия;
  • Тепловая энергия нагревает теплообменник. Последний, как правило, выполнен из меди или специальных сплавов с высокой теплопроводностью;
  • Вокруг теплообменника проходит змеевик, также выполненный из металла с высокой теплопроводностью, в результате чего он тоже быстро нагревается сам и нагревает воду;
  • От змеевика осуществляется подача горячей воды в трубопровод;
  • Продукты горения покидают камеру сгорания и выводятся наружу через дымоход.

Устройство и работа газового водяного блока. Отдельно следует рассмотреть устройство и принцип работы газового водяного блока. Как я уже говорил выше, водяной блок реагирует на подачу воды и обеспечивает запуск колонки.

Главным элементом водяного блока является редуктор, который называют «жабкой». Внутри него расположена мембрана со штоком. В современных колонках водяной узел работает следующим образом:

  • При открытии крана поток воды проходит через редуктор;
  • В одной из камер редуктора образуется повышенное давление, в результате чего мембрана (позиция 2 на схеме выше) изгибается и выталкивает тарелку. Тарелка в свою очередь выталкивает шток (позиция 1). Надо сказать, что давление штока составляет около 50 кг;
  • Водяной шток толкает шток газового модуля, который расположен напротив;
  • Толкатель, имеющий связь со штоком, действует на пластину выключателя, в результате чего электричество из секции батареек поступает в секцию электронного управляющего модуля, а дальше в запальную горелку, где образуется искра;
  • Вместе с тем шток отжимает механический газовый клапан и газ начинает поступать в систему розжига и горелку. При этом также срабатывает дополнительный электромагнитный клапан, который тоже обеспечивает свободный проход газа;

Запальник обеспечивает розжиг газовой горелки

  • При появлении искры газ зажигается в запальнике, после чего загорается основная горелка. При этом датчик наличия пламени подает сигнал на управляющий блок, в результате чего отключается свеча зажигания, вырабатывающая искру;
  • При выключении горячей воды давление в двух камерах редуктора выравнивается, в результате чего шток отжимается. Соответственно срабатывают газовые клапана, и подача газа на горелку резко прекращается.

В современных колонках также имеется датчик температуры воды. Когда вода нагревается выше заданной температуры он подает сигнал на блок управления, который в свою очередь перекрывает систему подачи газа. Когда вода остывает, датчик опять срабатывает, и происходит розжиг горелки.

В более простых моделях многие датчики отсутствуют, но в любом случае подача газа открывается только после того, как давление воды в одной из камер редуктора повышается. Поэтому при недостаточном давлении воды колонка не включится.

Если давление горячего водоснабжения слабое и колонка не зажигается, но при этом давление в водопроводе хорошее, то скорее всего забились каналы редуктора. В таком случае его можно самостоятельно разобрать и тщательно промыть.

Принцип пьезорозжига основан на преобразовании механической энергии в электрический разряд, который зажигает запальник

Способ розжига. В настоящее время существуют следующие виды розжига колонок:

  • Ручные. В этом случае для розжига нужно провернуть ручку колонки до упора, не нажимая на нее, после чего своими руками зажечь запальник, к примеру, при помощи спичек.
    После розжига запальника нужно надавить на ручку и повернуть ее по часовой стрелке, чтобы включить подачу газа на горелку. При этом запальник зажжет горелку;

Львовская колонка с пьезорозжигом

  • С пьезорозжигом. В таких колонках, как и в ручных, вначале подается газ на запальник. Чтобы разжечь его, нужно нажать на специальную кнопку, в результате чего появится искра.
    После розжига запальника можно открывать подачу газа на горелку. В течение дня запальник можно не тушить, соответственно, при последующем включении колонки нажимать на кнопку не надо.
Читать еще:  Схема подключения солнечных батарей: основные элементы

Колонка Оазис с автоматической системой розжига

  • Автоматические. Принцип работы автоматических систем розжига мы рассмотрели выше. Такие колонки самые удобные в использовании, однако, цена на них наиболее высокая.
    Вот, собственно, и вся информация о том, как работает газовая колонка, которой я хотел с вами поделиться.

При падении напора горячей воды нужно разобрать и почистить редуктор

Наиболее распространенные поломки

Напоследок приведу несколько наиболее распространенных поломок газовых колонок. Чаще всего можно наблюдать следующие проблемы в работе нагревателей:

  • Засорение змеевика накипью. Если в кране горячей воды низкий напор, при этом прочистка редуктора не решила проблему, значит, забился змеевик. В таком случае его нужно промыть средством для удаления, таким как «Антинакипин»;

Антинакипин – средство для удаления накипи

Для предотвращения образования накипи, следите, чтобы температура воды не повышалась более 60-65 градусов. Кроме того нагреватель не должен длительное время работать в режиме зажженного запальника.

  • Течь. С этой проблемой обычно сталкиваются владельцы старых колонок. Как правило, течь возникает по причине износа уплотнителей, соответственно, их нужно просто заменить.
    В редких случаях течь происходит по причине разгерметизации змеевика. Отремонтировать его можно путем пайки;

Разгерметизированный змеевик можно запаять

  • Не зажигается. Причин, по которым колонка может не зажигаться, существует несколько:
    • низкий напор воды;
    • отсутствует тяга в дымоходе – возможно в дымоход попал инородный предмет;
    • разрядились батарейки (касается колонок с автоматическим розжигом);

Если колонка не зажигается по причине низкого напора воды, возможно забился фильтр, который расположен на входе.

  • Плохо нагревает воду. Причин может быть несколько:
    • засор газового оборудования;
    • потребность в настройке горелки – в современных колонках имеется кран, который позволяет настраивать подачу газа на горелку.

Чтобы увеличить срок эксплуатации колонки, установите на входе качественный фильтр

Вот и все наиболее распространенные неисправности газовых колонок, которые можно устранить самостоятельно. Поможет в этом инструкция по обслуживанию, которая обычно идет в комплекте с паспортом.

Если же вы не уверены, что сможете устранить поломку самостоятельно, лучше обратитесь за помощью к специалистам. Цена ремонта начинается от 300 рублей без учета стоимости деталей.

Выполнение серьезных операций, таких как пайка радиатора, стоит 1000-1200 рублей. Цены актуальны весной 2017 года.

Мы разобрались с вами из каких элементов состоит газовая колонка и как она работает. Просмотрите также видео в этой статье. С вопросами по этой теме вы можете обратиться ко мне в комментариях, и я с радостью вам отвечу.

Устройство газовой колонки, как работает

Газовая колонка предназначена для нагрева воды на бытовые нужды. Другое ее название – проточный газовый водонагреватель, так как она греет воду в проточном режиме. Вода греется при движении по трубчатому теплообменнику. Количество горячей воды напрямую зависит от мощности газовой колонки, а также от температуры входящей холодной.

Как устроены газовые колонки

Современные газовые колонки выглядят как компактное устройство, навешенное на стену. Устанавливаются обязательно в соответствии с проектом газификации, в утвержденном месте, в помещении, соответствующем требованиям нормативов на этот счет.

К газовой колонке подключаются трубопроводы холодной и горячей воды, газовый патрубок и дымоход. Различают следующие конструкции.

  • С закрытой камерой сгорания, турбированные, с проветриванием камеры сгорания вентилятором. Снабжаются коротким коаксиальным дымоходом, выведенным сквозь стену, причем воздух для работы колонки забирается снаружи по второму отделению того же дымохода (труба в трубе).
  • Второй тип конструкции – с открытой камерой сгорания, проветриваемой за счет естественной тяги на высокий дымоход (4 – 6 м), в котором эта тяга и создается. Воздух забирается либо из помещения, где установлена колонка (отсюда и особые требования к этому помещению), либо через патрубок, выведенный сквозь стену на улицу.

Выбор типа конструкции зависит от помещения, в котором предполагается установка газовой колонки, и определяется проектом. В большинстве случаев сейчас ставят турбированные агрегаты, так как высокий дымоход не всегда возможен и рентабелен.

Где разместить (запроектировать) газовую колонку

Газовая колонка шумит значительно и это нужно учитывать. Но в наших условиях чаще всего этот водонагреватель размещают на кухне, ввиду отсутствия подсобных помещений. В ванных подобные агрегаты размещать не допускается по правилам…

Но на стене в кухне газовая колонка выглядит иногда вполне уместно…

Обычная конструкция газовой колонки

Газовая колонка довольно простой агрегат, производители стремятся минимизировать затраты и цену изделия, поэтому у разных производителей конструкции схожи.

Можно выделить следующие основные узлы.

  • Обращаем внимание на принцип действия – колонка включается автоматически как только начинается движение воды через теплообменник, т.е. открывается кран горячей воды. За этим следит датчик протока.

Расположение узлов в реальной конструкции приведено на схеме, как пример.

Обычные характеристики

  • Газовая колонка отличается всегда довольно мощной горелкой, для обеспечения приемлемого расхода горячей воды, который, в основном обуславливается необходимостью наполнения ванны за разумное количество минут. Для этого мощность не должна быть меньше 18 кВт. Наибольшей популярностью сейчас пользуются проточные газовые водонагреватели мощностью 22 – 24 кВт.
  • Второй по важности характеристикой является умение колонки поддерживать заданную температуру воды при скачках давления и изменении ее расхода. Разные производители рекламируют свои системы, но в основе добротной колонки находится горелка с возможностью модуляции – способная изменять мощность пламени в широких пределах.

  • Также могут иметь важность предельные значения давлений воды и газа, при которых сохраняется работоспособность изделия.

Защиты и автоматика

Более современные газовые колонки оборудуются электрическим поджигом газа в камере сгорания. Но может встречаться и поджиг основной горелки от постоянно горящего газового фитиля, что применялось широко ранее.

Читать еще:  Утепление водопровода в частном доме скорлупами, цилиндрами, стекловатой

Источник электричества также разный. Наиболее популярными становятся батарейки, особенно в устройствах с естественной продувкой камеры сгорания, тогда колонка является полностью не зависимой от наличия электроснабжения. Еще разновидность – получения электричества от турбинки, которую вращает вода.

Все современные колонки снабжены основными устройствами безопасной эксплуатации, — газовым клапаном, который перекрывает доступ газа в камеру сгорания и управляемым напрямую от датчиков наличия пламени (термопары, основная газовая защита), датчика давления газа и воды, температуры воды и др.

Принцип работы и устройство газовой колонки

Еще в прошлом веке в квартирах появились и стали популярны газовые колонки. Устройство этого агрегата, в отличие от бойлеров, построено таким образом, что в колонке успевает нагреться холодная вода, проходящая потоком через нее. В настоящее время существует множество моделей таких устройств, и если их сравнивать с электрическими нагревателями, то газовые аппараты являются более экономичными.

Устройство агрегата

Независимо от фирм, которые производят эти агрегаты, особенности устройства практически у всех одинаковые. В настоящее время существует два вида конструкций газовых колонок. Они бывают:

  • с открытой камерой сгорания;
  • турбированные.

Второй вид отличается закрытой камерой сгорания, а нагнетание воздуха происходит с помощью вентилятора. Общее устройство агрегата можно рассмотреть на примере Львовской водогрейной колонки ВПГ-23.

Из данного видео узнаем принцип работы газовой колонки:

Это довольно простая и неприхотливая в обслуживании модель нагревателя. Устройство довольно старое и давно с успехом применяется во многих домах и квартирах. Колонка состоит из следующих элементов:

  • газоотвода;
  • теплообменника;
  • газовой горелки;
  • крана;
  • электромагнитного клапана.

В свою очередь, теплообменник состоит из калорифера и камеры сгорания, по которой проходит трубопровод холодной воды, выполненный в виде змеевика. Газовая горелка состоит из 13 секций и коллектора, соединенных между собой. При помощи газового отвода происходит удаление продуктов горения непосредственно в дымоотводную трубу.

С помощью крана производится подача газа на запальник или перекрытие газовой трубы на длительное время. Подвод воды осуществляется слева к нижней части водяной системы колонки, которая состоит из сопла, мембраны, штока с тарелкой, замедлителя зажигания, сальника и пружины штока.

Принцип работы

Газовая колонка устроена таким образом, что ее работа по подаче воды происходит в автоматическом режиме. Когда вода попадает в сопло, то ее скорость движения значительно увеличивается. Жидкость через отверстия попадает в верхнюю полость над мембраной.

За счет пружины мембрана поднимается, одновременно толкая шток водяной части, который, упираясь в газовый привод, открывает клапан, и газ начинает поступать к горелке. Если подачу воды перекрыть, то действие штоков происходит в обратном порядке и топливо перестает поступать в камеру сгорания. В газовой системе встроен предохранительный клапан.

Его принцип работы в устройстве газовой колонки сводится к тому, что при прекращении горения происходит автоматическое отключение подачи газа. Выполняется это действие благодаря установленной в клапане термопаре, которая обогревается непосредственно открытым огнем.

Термопара в электрической схеме газовой колонки соединена с клапаном, и при нагреве она вырабатывает краткосрочное напряжение, которое воздействует на электромагнит запорного устройства. При прекращении горения термопара остывает и прекращает вырабатывать ток, а клапан за счет пружины перекрывает подачу газа.

Популярные модели колонок

В настоящее время выбор газовых нагревателей как отечественного, так и зарубежного производства довольно велик. При отсутствии централизованного горячего водоснабжения они становятся все популярней. Среди них стоит отметить следующие модели:

  1. Bosch WR 10−2P — эта марка является образцом последних разработок в производстве колонок. Хотя она и обладает большими габаритами, но имеется возможность подключить ее к двум точкам водозабора одновременно. Благодаря встроенному пьезоэлементу запуск оборудования происходит быстро и легко. В нагревателе предусмотрен датчик загазованности, который сразу перекрывает подачу топлива, если оборудование начинает работать с большим выделением вредных примесей. Срок службы этого агрегата составляет 15 лет.
  2. Ariston Fast Evo 11B — работа этого устройства полностью автоматизирована, то есть оно включается и останавливает нагрев самостоятельно. За минуту эта газовая колонка способна нагреть до 14 л холодной воды, при этом регулировка температуры проводится только один раз, а в дальнейшем все происходит в автоматическом режиме.
  3. Neva 4510-M — нагреватель, обладающий компактной конструкцией небольших размеров. Розжиг газовой горелки происходит автоматически, что облегчает ее запуск. В агрегат встроена модуляция пламени в зависимости от количества подаваемой воды. Все управление осуществляется двумя ручками, которые отвечают за количество воды и ее температуру.

Стоит также отметить следующие марки газовых колонок: Mora Vega 10, Ariston Gi7S 11L FFI, Gorenie GWH 10 NNBW и др.

Неисправности и их устранение

Очень часто встречается ситуация, когда колонка не зажигается. Обычно это случается, когда отсутствует тяга в вентиляции. Причиной может стать образование большого количества сажи или попадание постороннего предмета в воздуховод.

Большинство моделей снабжены специальным защитным устройством, которое и блокирует поступление газа. Поэтому непосредственно перед запуском необходимо проверять тягу с помощью зажженной спички или листка бумаги.

В аппаратах с автоматическим розжигом могут выйти из строя элементы питания, которые следует заменить. А также нагреватель может не запускаться, если в системе водоснабжения слабый напор. Происходит это часто из-за засорения водяных фильтров.

Бывают такие случаи, когда газ зажигается и тут же гаснет. Здесь необходимо отрегулировать подачу холодной и горячей воды. Из-за образования в теплообменнике накипи происходит уменьшение напора горячей воды из колонки.

В этом случае теплообменник снимают и прочищают с использованием химических веществ. При правильной эксплуатации и техническом обслуживании нагреватель может прослужить очень долго, даже превысив установленный срок службы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector