Принцип работы газовой колонки: особенности устройства и работы газового водонагревателя

Как действует газовая колонка?

Ознакомимся с принципом действия газовой колонки в форме простого алгоритма:

  • когда вода течет через водяной узел, напрягается мембрана и двигает вверх шток, соединенный с газовым клапаном;
  • далее клапан открывает подачу газа на основную горелку;
  • газ поджигается от электрода или запальника, сгорает и подогревает воду, которая течет по трубам теплообменника;
  • нагретый водный поток подается к крану через левый патрубок;
  • через дымоход или вытяжку выводятся продукты горения газа — здесь есть принципиальная разница между колонками открытого и закрытого типов, о чем подробно будет указано ниже.

Модуляция мощности

Выбор колонки с опцией модуляции повышает комфорт использования такого оборудования. Если модуляция отсутствует, то при открывании второго крана напор и температура воды будет уменьшаться, что скажется на работе колонки. Если же в аппарате предусмотрена модуляция, скачки давления воды вызовут автоматическую регуляцию мощности горелки, и на выходе из колонки температура воды не поменяется.

Учитывайте, что такая модуляция имеет свои границы. Ее максимальное значение ограничивается максимумом допустимой мощности колонки, а на минимальную влияют особенности водяной арматуры в аппарате (чувствительность и эластичность). Самым оптимальным диапазоном для модуляции называют 40-100% от мощности.

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.

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 что обратить внимание при выборе колонки?

Перед покупкой прибора нужно точно определиться, какая газовая колонка лучше всего подойдет для вашего дома

Прежде всего стоит обратить внимание на мощность устройства. По этому показателю устройства разделяются на три группы:

  • Невысокой мощности, выдающие от 17 до 19 кВт.
  • Средней мощности – от 22 до 24 кВт.
  • Высокой мощности, генерирующие от 28 до 31 кВт.

Колонки с низкой мощностью могут обеспечить горячей водой только одну водоразборную точку. Для обслуживания двух или более потребителей необходимо выбирать устройство как минимум средней мощности.

При выборе нужно учесть давление воды, при стабильно невысоком напоре даже мощный прибор не сможет полноценно подогревать воду, поэтому нет и смысла его покупать.

При выборе водогрейной колонки важно правильно выбрать мощность устройства, иначе невозможно будет обеспечить нужную температуру подающейся воды

Еще один важный момент – рабочее давление, на которое рассчитана колонка. Российский производитель выпускает приборы, работающие по отечественным стандартам на 13 мБар. Европейские компании производят устройства, рассчитанные на работу с 20 мБар. Если в них не будет установлен специальный редуктор, такие колонки не смогут выдавать необходимую мощность. Поэтому при покупке импортного прибора следует интересоваться наличием адаптации к российским стандартам.

По способу отвода продуктов сгорания газовые колонки делятся на два типа. Дымоходные предполагают соединение устройства со стандартным дымоотводом. Это наиболее безопасный вариант, обеспечивающий беспроблемное удаление продуктов сгорания.

Турбованные устройства могут соединяться с коаксиальным дымоходом, пробитым непосредственно в стене. Такая конструкция может промерзать в сильные холода.

В целях безопасности газовые колонки оснащаются большим количеством датчиков. Их настройка проводится специалистами газовой компании

Поэтому в морозы необходимо регулярно спускать остатки воды, чтобы теплообменник не разорвало. Водогрейная колонка относится к числу потенциально опасных приборов

При выборе устройства следует особое внимание обратить на наличие оборудования, обеспечивающего безопасность эксплуатации. К ним относятся:

  • Детектор ионизации. Распознает затухание фитиля и немедленно прекращает подачу газа.
  • Датчик горения. Частично дублирует функции ионизационного, выполняет его функции при несрабатывании.
  • Детектор потока. Включает колонку в момент открытия водопроводного крана и отключает при отсутствии подачи воды.
  • Датчик перегрева. Исключает возможность перегрева воды, срабатывая при определенной температуре. Тем самым защищает теплообменник от разрыва и уменьшает количество накипи.
  • Детектор тяги. Отключает колонку при отсутствии тяги внутри дымохода. Тем самым исключает появление угарного газа в помещении.
  • Предохранительный клапан сброса. Исключает повреждение теплообменника при резком повышении давления воды.
  • Детектор пониженного давления. Отключает колонку или не запускает в том случае, если напор воды недостаточен для безопасной эксплуатации устройства.

Учитывая все эти факторы можно выбрать устройство, оптимально подходящее для конкретных условий эксплуатации.

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.

Устройство редуктора

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.

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.

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

Датчики безопасности

Газовая колонка может быть опасной, ведь она связана одновременно с водной и газовой магистралями, каждая из которых и по отдельности может представлять угрозу.

При проблемах с подачей газа или воды, датчики безопасности отключают работу колонки, а специальные клапаны перекроют подачу воды или газа.

Но если давление ниже, чем 0.1-0.2 бар, то колонка не сможет работать. Нужно внимательно изучить инструкцию и характеристики перед покупкой, чтобы понять, оптимизирована ли колонка под низкое давление воды в трубах стран СНГ и будет ли исправно работать. И наоборот — будет ли она выдерживать резкие перепады давления, что тоже, увы, не редкость в наших условиях.


Схема зажигания горелки, работающей на электрической искре. Места расположения основных датчиков безопасности бытовой газовой колонки

Вообще, современная газовая колонка содержит много датчиков безопасности. Все они, в случае поломки, могут быть заменены.

Подробнее о назначении и месте расположения датчиков — в таблице ниже.

Название датчикаМесто расположения и назначение датчика
Датчик тяги дымоходаРасположен в верхней части устройства, связывающей колонку с дымоходом. Отключает колонку при отсутствии тяги в дымоходе
Газовый клапанНаходится в патрубке для подачи газа. Отключает колонку при падении давления газа
Датчик ионизацииНаходится в камере устройства. Отключает устройство, если пламя гаснет при включенном газе.
Датчик пламениНаходится в камере устройства. Перекрывает газ, если пламя не появляется после поджига
Клапан сбросаНаходится на патрубке подачи воды. Отключает воду при повышенном давлении в трубопроводе
Датчик потокаОтключит колонку, если прекратит литься вода из крана или если отключится водоснабжение
Датчик температурыРасположен на трубах теплообменника. Заблокирует работу горелки при значительном перегреве воды, чтобы избежать повреждений и ожогов (в основном срабатывает при +85ºС и выше)
Датчик пониженного давленияНе даст колонке включиться при пониженном давлении воды в трубах.

Монтаж газовой колонки в ванной комнате

Ванная комната отличается ограниченным пространством. Чтобы не испортить интерьер комнаты, газовую колонку всегда хочется спрятать внутри стены.

Это категорически запрещается в целях безопасности работы газового оборудования. Максимум, что будет разрешено службой газа – это газовая колонка в ванной комнате, спрятанная в нишу или шкаф из гипсокартона при соблюдении ряда требований:

  1. Шкаф должен в размерах превышать габариты водонагревателя;
  2. Дверца шкафа для колонки должна быстро и свободно при необходимости открываться.

Для квартиры-сталинки необходимо уточнить в службе газа, где точно можно установить колонку. Дело в том, что раньше в этих домах вентиляцию и дымоход выводили только в ванную комнату. И при желании установить колонку в кухне вряд ли получите разрешение. Монтаж возможен только в ванной.

В современных домостроениях разрешение выдается на монтаж в любом месте: кухня или ванная при соблюдении правила монтажа: обеспечить свободный доступ к прибору. Конструкция не должна загромождать пространство ванной комнаты.

Нормы монтажа конструкции в ванной

Представитель газовой службы подпишет разрешение на установку конструкции при условии:

  1. колонка не установлена на стене с горючим облицовочным материалом;
  2. расстояние до ближайшей мебели или боковых стен комнаты выдержано в 150 мм;
  3. конструкция в нише установлена с рекуперационной трубой.

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.

1 Устройство и принцип работы водяной газовой колонки

style=»display:block»
data-ad-client=»ca-pub-9337857885889635″
data-ad-slot=»9967522739″
data-ad-format=»auto»>

Следует рассмотреть конструкцию газовой колонки для воды, а также детально разобрать устройство водяного блока газовой колонки.

Колонка для нагрева воды газовая представлена следующим устройством:

  • Внешний корпус. Выполнен из металла разного вида (сплав, сталь, чугун), либо из металлопластика. Основная его задача – защитить водяной блок газовой колонки и другие важные элементы, а также он служит для улучшения внешнего вида устройства. На корпусе располагаются тумблеры регулировки температуры и напора воды. На некоторых моделях присутствует информативный дисплей (газовая водяная колонка Нева);
  • Камера сгорания. Ее основное предназначение – обслужить водяной узел газовой колонки, с помощью превращения обступаемого газа в тепловую энергию. Данный механизм имеет две основные разновидности, в зависимости от конструкции: закрытая и открытая;
  • Водяная часть газовой колонки. Один из самых важных и необходимых элементов газовой колонки, который так же называют водяной регулятор газовой колонки либо водяной редуктор газовой колонки. Данный механизм имеет сразу несколько назначений: регулировка подачи воды в систему газовой колонки, циркуляция воды через теплообменник и дополнительные элементы с целью ее нагрева, обеспечение подачи горячей воды пользователям. Водяной блок состоит из следующих деталей: верхняя часть (крышка водяного блока газовой колонки Bosch), водяная мембрана газовой колонки на которой расположен водяной шток газовой колонки.В свою очередь шток водяного блока газовой колонки представляет собой устройство, на котором расположен диск диафрагмы. Так же водяные узлы большинства конструкций имеют фильтр. К примеру водяной узел газовой колонки Электролюкс имеет водяной фильтр для избегания засорения системы. Так же устройство водяного узла газовой колонки содержит регулятор потока воды и селектор температуры;
  • Теплообменник колонки. Данное устройство вмещает в себя тепловую энергию, задача которой – произвести нагрев холодной воды, которая циркулирует по специальным трубкам. На большинстве моделей, теплообменник напрямую соединен с водяным блоком. К примеру, крышка водяного блока газовой колонки Junkers находится вместе с теплообменником, а водяной узел газовой колонки Аристон расположен несколько дальше чем теплообменник.
  • Система розжига и горелка. Система розжига может быть представлена пьезорозжигом, либо электрическим розжигом;
  • Системы аварийного выключения и блокировки системы (их наличие зависит от производителя и конкретной модели газовой колонки);
  • Патрубки: подачи холодной воды, газа, сбросной клапан и выходной клапан горячей воды.

Устройство водяного узла газовой колонки

Принцип работы водяной газовой колонки заключается в следующем: мембрана водяного блока газовой колонки реагирует на поворот крана горячей воды, после чего вода и газ поступают в систему.

Активируется система розжига, после чего газ находящейся в камере сгорания превращается в тепловую энергию и поступает в теплообменник. Параллельно водяной узел газовой колонки Астра перекачивает воду по трубам теплообменника, в следствие чего и происходит нагрев воды. Отработанные газовые продукты выводятся, в зависимости от конструкции камеры сгорания колонки через дымоход, либо при помощи вентилятора через гофрированную трубу наружу.

Включение прибора

Первым этапом является установление элементов питания. Для этого откройте отсек для батареек и установите их, соблюдая полярность. Затем нужно открыть вентиль холодной воды и газовый. Откройте на ближайшем из смесителей кран с горячей жидкостью.

В момент, когда жидкость протекает через водяной узел, происходит искровое возгорание и, благодаря этому, зажигается горелка. Если включение происходит впервые или после длительного простоя, в газовой магистрали возможно скопление воздуха, для того, чтобы его удалить, понадобится несколько раз открывать смеситель с удержанием на минуту, а затем закрывать.

Главное при выборе

Перед тем, как выбрать водонагреватель, нужно для себя определиться, на что ставится приоритет.

На первом месте, конечно, стоит вопрос безопасности.

Выбираем безопасный водонагреватель. Рекомендуется газовая колонка для нагрева жидкости минимум с тремя степенями защиты.

Первая защита: останавливается работа аппарата при затухании пламени. Нужен защитный элемент, который прекратит подачу газа при отсутствии тяги в дымоходе. В условиях постоянных перебоев с подачей воды, необходимо заручиться гидравлическим клапаном протока. Он защищает конструкцию от перегрева при низком потоке жидкости в трубопроводе.

Все механизмы приобретаются человеком, чтобы облегчить себе жизнь.

  • Выбирается колонка для горячей воды, комфортная в управлении. Кому-то нравится ручное управление с поворотными ручками. Кто-то предпочитает все автоматизировать, и ему нужна колонка с сенсорным дисплеем.
  • Производительность проточного водонагревателя по выходу горячей воды из колонки – это мощность конструкции.

Это сложный термин, тяжелый для обыденного покупателя. Чтобы понять его смысл при покупке, спрашивайте у продавца, например, показывая на разные модели колонок: «сколько горячей жидкости будет получено при входящей температуре воды 5 градусов». Отталкиваться сможете от показателя расхода воды.

  • Конструкция с модулируемой горелкой автоматически меняет интенсивность работы горелки, что позволит экономить газ и финансы. Модель с дополнительной опцией «зима-лето» для горячей воды позволяет в летний период отключить часть горелки, что добавит ей срок службы.
  • Газовая колонка с рисунком на панели становится украшением интерьера комнаты. Производители все чаще стали предлагать модели с рисунком, в цветном оформлении.

Устройство аппарата снаружи

Что входит во внешнюю часть аппарата:

  1. Металлический кожух (№1), накрывающий устройство.
  2. Специальное смотровое окошко (№2), расположенное на фасаде водонагревателя. Через него можно визуально контролировать происходящее в колонке.
  3. Под окном расположены две ручки (задвижки) регулятора — одна для газа (№3), другая для воды (№4). Принцип работы задвижек основан на действии приводного механизма, в качестве которого может выступать как человеческая рука, так и электропривод. Под действием силы обеспечивается вращение шпинделя задвижки, который при повороте и обеспечивает изменение запорного элемента арматуры.
  4. Между регуляторами есть жидкокристаллический дисплей (№5), на котором можно увидеть текующую температуру подаваемой воды.
  5. В нижней части агрегата расположены патрубки, отвечающие за подачу и выведение воды, и за подачу газа. В правую половину водогрейки вмонтирован патрубок (№6), в который с одной стороны вводится холодная вода, поступающая из водопровода, а с другой стороны присоединена (№7) труба, выводящая уже тёплую воду наружу, к потребителю.
  6. Чуть левее (№8) располагается другой патрубок, соединённый со шлангом для вывода газа. Шланг подключён к газовой магистрали, либо газовому баллону.
  7. В самой верхней части аппарата (№9) располагается фланец, который соединяется с газоотводящей трубой.
  8. Все вышеописанные механизмы крепятся к специальной «стенке» (№10) с двумя отверстиями для кронштейнов.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий