Как работает газовая колонка? - VITC33.RU

Как работает газовая колонка?

Все о газовой колонке — устройство, принцип работы и рекомендации по выбору

Проточные водонагреватели, работающие на природном газе, — весьма эффективные бытовые приборы, способные подавать нагретую воду для хозяйственных нужд неограниченно долго. И хотя их принцип действия не изменился с момента изобретения, конструкция претерпела множество усовершенствований. Пользователям не помешает изучить устройство газовой колонки современного образца, чтобы успешно ее эксплуатировать, а иногда и ремонтировать своими силами.

  • 1 Устройство современных газовых колонок
  • 2 Как работает водогрейная колонка?
  • 3 Что нужно учесть при выборе водонагревателя?
  • 4 Распространенные неисправности
  • 5 Заключение

Устройство современных газовых колонок

На данный момент в торговой сети можно приобрести бытовые водонагреватели двух типов:

  1. Наиболее распространенный вариант — газовые колонки с открытой камерой сгорания (атмосферные). В них воздух для горения газа поступает из помещения естественным путем, проходя через проем внизу аппарата и смотровое окошко.
  2. С закрытой камерой сгорания (иначе – турбированные или наддувные). Здесь воздух в зону горения нагнетается принудительно посредством вентилятора.

Водонагреватель на кухне в квартире (фото слева) и в котельной частного дома

Сначала разберем устройство боле простых атмосферных колонок, состоящих из следующих основных элементов:

  • металлический корпус;
  • газовая горелка с запальником;
  • ребристый теплообменник с кожухом и змеевиком из меди;
  • автоматический газовый клапан с регулятором интенсивности горения;
  • механический водяной узел с предохранительным клапаном;
  • система розжига;
  • диффузор с патрубком на конце для подключения дымохода;
  • трубки для воды и газа, выходящие снизу и заканчивающиеся присоединительными штуцерами.

Системы розжига в колонках применяются нескольких типов: пьезоэлектрические и электрические от батареек, гидрогенератора или домовой электросети.

В диффузоре водонагревателя, где собираются продукты горения, установлен датчик тяги, соединенный проводами с газовым клапаном. Непосредственно в зону горения помещен датчик наличия пламени (ионизации), тоже связанный с этим клапаном. Ниже приведена схема, где подробно показано устройство атмосферной газовой колонки:

Сейчас вместо горящего фитиля все чаще используются запальные электроды, поджигающие газ электрическим разрядом

Теперь о том, как устроена турбированная версия водогрейной колонки с закрытой камерой сгорания. По конструкции она схожа с атмосферной, но имеет следующие отличия:

  1. Вместо обычной горелки с ручным управлением устанавливается ступенчатая либо модуляционная, меняющая интенсивность пламени в автоматическом режиме.
  2. Воздух для горения подает вентилятор, чья производительность регулируется контроллером (электронным блоком).
  3. Система розжига – полностью автоматическая, действующая от электросети или гидрогенератора.
  4. Устройством колонки предусмотрено поддержание нагрева воды на установленном уровне (например, до 60 °С). За этим следит отдельный датчик температуры, связанный с контроллером.

Схема турбированной газовой колонки изображена на рисунке:

В таких аппаратах все функции полностью автоматизированы, а желаемая температура воды выставляется на ЖК-дисплее

Как работает водогрейная колонка?

Задача водонагревателей данного типа – среагировать включением горелки на открытие крана горячей воды в любой точке дома и обеспечить ее нагрев до нужной температуры. Чтобы подробно описать принцип работы газовой колонки, перечислим последовательность процессов, протекающих в атмосферных моделях:

  1. На первом этапе пользователь поджигает запальник, находящийся в смотровом окне и направленный в сторону основной горелки.
  2. После открытия крана в системе ГВС появляется проток воды, а давление возрастает. Устройством водяного узла (в просторечии – лягушки) предусмотрено, что при этом срабатывает мембрана и перемещает шток, соединенный с газовым клапаном.
  3. От воздействия мембраны водяного узла клапан открывает подачу топлива на основную горелку, которая тут же поджигается от запальника либо напрямую от искрового электрода. Мощность пламени пользователь может регулировать вручную с помощью крана, выведенного на переднюю панель.
  4. Вода, поступающая в теплообменник газовой колонки, начинает нагреваться еще в змеевике, выполненном вокруг медного кожуха. Такой принцип работы позволяет избежать образования конденсата на трубках из-за разницы температур холодной воды и пламени горелки.
  5. Нагретая вода поступает к потребителям. После закрытия крана мембрана «лягушки» оттягивает шток, клапан перекрывает подачу газа и горелочное устройство затухает, а нагрев прекращается.

Так работает большая часть недорогих газовых колонок атмосферного типа с постоянно горящим запальником, не нуждающихся в подключении к электросети.

Если в силу разных причин произойдет отрыв пламени горелки и она потухнет, то сработает термопара и клапан прекратит подачу газа. То же случится при исчезновении тяги в дымоходе по сигналу соответствующего датчика. Подробнее о действии агрегата рассказано на видео:

Этот принцип работы унаследован от проточных водонагревателей старой конструкции. В более современных моделях отсутствует фитиль, который никогда не угасает, отчего со временем разрушается кожух теплообменника с передней стороны. Например, схема газовой колонки Нева родом из Санкт-Петербурга предусматривает электрический розжиг от батареек в момент появления протока воды.

Схема работы водогрейного аппарата, не оборудованного фитилем

Работа наддувных водонагревателей основана на автоматическом поддержании температуры воды, установленной пользователем. Розжиг производится от электросети либо от гидрогенератора, встроенного в водопровод и вырабатывающего электричество при возникновении протока. Дальше нагревом управляет контроллер, ориентирующийся на показания датчика температуры. Он меняет производительность вентилятора и интенсивность горения в зависимости от температуры воды на выходе.

Что нужно учесть при выборе водонагревателя?

Бытовая газовая колонка – это не котел для отопления и выбирать ее по мощности рядовому пользователю затруднительно. Гораздо понятнее, когда речь идет о количестве нагреваемой воды. Эта величина указана в техническом паспорте изделия любого производителя и выражается в литрах за минуту при нагреве на 25 °С.

Для наглядности приведем таблицу с данными по водонагревателям российского бренда Нева, показывающими зависимость производительности от тепловой мощности агрегата:

Справка. Колонки для нужд ГВС по эффективности уступают газовым котлам отопления от 3 до 5 процентов. Если КПД атмосферного отопителя составляет порядка 88%, то у такого же водонагревателя КПД равен 84%. Но ощутить эту разницу на практике невозможно.

При выборе аппарата для нагрева воды вам необходимо в первую очередь определиться с его производительностью. Дальше мы предлагаем следовать простым рекомендациям:

  1. Если ваш бюджет ограничен, а в районе проживания часто отключают электричество, то простая энергонезависимая модель атмосферного типа – как раз то что нужно. Система розжига – от пьезоэлемента или на батарейках, они служат довольно долго (2—3 месяца при интенсивной работе).
  2. В большинстве квартир нельзя ставить атмосферные колонки из-за отсутствия дымоходных каналов, а отвод продуктов горения в вентиляционные шахты запрещен. Никаких проблем, покупайте турбированный водонагреватель с коаксиальным дымоходом, выходящим на улицу прямо сквозь стену. Только определите место выхода трубы и согласуйте его с соседями. Подробнее о подключении дымоходов к газовым колонкам рассказано в этой статье.
  3. В наших условиях, когда водопроводные сети изношены, лучше не ставить аппараты с розжигом от гидрогенератора. Последний может быстро выйти из строя из-за плохого качества воды и гидроударов в трубопроводах. Чтобы защитить генератор, придется водяной редуктор, а это дополнительные расходы.
  4. Старайтесь подбирать современные модификации аппаратов, где запальник не горит круглосуточно. Он медленно, но верно расходует газ, разрушает переднюю стенку теплообменника и коптит на лицевую панель.

Так выглядит закопченная фитилем передняя панель (слева) и старый теплообменник от колонки (справа)

Выбор подходящего производителя остается за вами, но все же есть бренды, чья продукция проверена временем и неплохо зарекомендовала себя в работе:

  • Junkers (Юнкерс), он же Bosch;
  • Beretta (Беретта);
  • Electrolux (Электролюкс);
  • Нева;
  • Вектор.

Распространенные неисправности

Как и любое газоиспользующее оборудование, водогрейная колонка должна обслуживаться и ремонтироваться специалистом в данной области. Но есть ряд простых неисправностей, которые хозяин частного дома или квартиры может устранить самостоятельно. Чаще всего у проточных водонагревателей встречаются такие неполадки:

  1. Не поджигается запальник.
  2. Фитиль горит, но после открывания крана основная горелка не включается или поджигается, но тут же затухает.
  3. Наблюдается недостаточный нагрев воды.
  4. Вода начинает капать из нижней части корпуса.

Причин возникновения перечисленных симптомов может быть много, но мы укажем наиболее очевидные, которые пользователь может устранить своими руками.

Тягу в дымоходе нужно проверять регулярно, как это показано слева. Справа — очистка теплообменника от накипи, когда колонка не греет воду.

Нередко случается, что запальник не зажигается из-за банальной причины – разрядились элементы питания (батарейки).

Причиной затухания горелки может стать:

  • отсутствие тяги в дымоходном канале;
  • неисправность датчика тяги либо нарушение контакта в его проводке;
  • негерметичная мембрана водяного узла;
  • засор фильтра на входе (при наличии).

Низкая температура выходящей воды, что бывает спустя несколько лет эксплуатации, обычно связана с появлением накипи в теплообменнике и его придется промывать. А вот капли воды из-под корпуса говорят о негерметичности какого-либо соединения, предохранительного клапана или самого теплообменника. Причина – перегрев аппарата в момент отключения воды.

Неисправность с перегревом присуща атмосферным газовым колонкам. Механизм такой: когда резко перекрывается вода и горелка отключается, теплообменник остается горячим, в нем происходит вскипание и образуется пар. Если ситуация постоянно повторяется, то пар в конце концов прорывается наружу, нарушая наиболее слабое уплотнение. Отсюда рекомендация: в подобных аппаратах нужно сначала отключать газ, а потом перекрывать воду.

Заключение

Недорогие проточные водонагреватели с открытой камерой сгорания имеют довольно простую конструкцию и минимум электроники. Зная внутреннее устройство газовой колонки, домовладелец без проблем обслужит агрегат, а при необходимости устранит мелкие неисправности. Турбированные колонки устроены сложнее, но и здесь пользователь может самостоятельно выполнить часть работ. Например, почистить электроды либо заменить изношенную мембрану водяного узла.

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.

    Читайте также  Какие газовые колонки лучше покупать?

    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, 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

    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 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.

    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.

    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.

    Вывод

    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.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: