Принцип работы газовой колонки

Принцип работы

Чтобы правильно понять принцип действия газовой колонки, надо первоначально понять как работает её система безопасности.

Если аппарат выключен, блок управления газовой колонки перестаёт получать питание, т.к. электрическая цепь в выключателе разорвана. Это происходит за счёт того, что толкающий механизм прижимает пластину выключателя и держит ее выключенной.

Электромагнитный клапан на газовой колонке тоже находится в закрытом состоянии и перекрывает поток газа из входного патрубка, т.к. к нему питание тоже не поступает. Однако не только он препятствует проходу газа: пружинный клапан, расположенный в модуле газа, также отключается, и отток газа в коллектор полностью закрывается.

Главный элемент водяного редуктора газовой колонки — это двукамерный модуль со сгибающейся мембраной, в народе именуемом “лягушкой”. Данные модули связываются друг с другом при помощи соответствующего канала. Если подача воды выключена, давление в камерах выравнивается.

Устройство аппарата снаружи

Схема работы модели «Neva» Схема работы модели «Neva»

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.

Внутреннее устройство агрегата Внутреннее устройство агрегата

Как работает газовая колонка

Итак, из чего состоит газовая колонка:

  1. Водяной регулятор (№12) открывает газ при повороте ручки крана. Он соединён с водяным патрубком(№6). К водяному узлу колонки присоединяется (№13) шток для (№13) регулировки водонапора.
  2. Цилиндр (№14), с небольшим сечением на стенках работает как пробка, при извлечении которой вся жидкость, находящаяся в нагревателе, экстренно сливается. Это нужно, например, если необходимо провести ремонт. Кроме того, данный цилиндр оснащён газовым клапаном для предохранения, который открывается при серьёзном изменении давления в магистрали.
  3. В центральной части располагается блок управления газовой колонки (№16), необходимый для контроля температуры давления. От него отходит множество проводов, которые соединяют с блоком разные датчики и другие внутренние механизмы.
  4. Как и с водным регулятором, из газового (№17) отводится шток с ручкой. (№18). Газовый узел ведёт газовые трубы к горелкам.
  5. Прямиком между газовым патрубком и краником для регулировки поступления газа располагается электромагнитный клапан для газовой колонки(№19). Он служит для транспортировки газа в газовый узел. Кроме того, к нему прикреплена ручка, контролирующая уровень мощности и зажигания аппарата.
  6. Несколько выше расположен (№20) коллектор, который соединяется с блоком газа через фланцевый патрубок. Он прикреплён к корпусу колонки двумя винтиками (№21). На коллекторе можно найти специальные сопла, через которые газ поступает прямиком на горелку, состоящую из десяти рядов (№22). Также к коллектору прикреплена свеча, образующая искру для розжига горелки и датчик пламени (№24)
  7. Принцип работы газовой колонки на батарейках состоит в том, что в центральной части блока располагается выключатель (№15), на который действует специальный толкатель, соединённый со штоком. Именно выключатель “выпускает” электричество из батарейки в газовой колонке. Сначала оно поступает в секцию управления, а затем до запальника, где образуется искра.
  8. Над коллектором располагается медный модуль теплообмена (№25), прикреплённый к корпусу двумя винтами (№28). Именно он передаёт тепло холодной воде. С правой стороны от обменника находится водяной редуктор газовой колонки (№26), а слева — патрубок вывода уже тёплой воды (№27). Патрубок водоотведения оснащён двумя предохранительными датчиками: один (29) — для защиты от перегрева, другой служит термометром, передающим через провода информацию непосредственно к ЖК-дисплею.
  9. В верхней части колонки располагается (№31) система выведения сгоревшего газа. Через множество перемычек отработанные продукты горения выводятся прямиком в канал дымохода. Левее находится (№32) датчик тяги. Принцип работы датчика тяги прост: он служит предохранителем, отключающим устройство в случае отсутствия тяги. Датчик тяги соединён с датчиком перегрева (№29), при этом сам принцип работы датчика тяги мало чем отличается от действия датчика перегрева, просто первый защищает систему от утечки газа, а второй — непосредственно от перегрева.
  10. В самом низу можно увидеть блок специальный блок (№34), где находятся две батарейки. Принцип работы газовой колонки на батарейках основывается на полной автоматизации розжига. Установленные батарейки дают искру для розжига и обеспечивают автономную работу агрегата. Недостатком является только то, что элементы питания недолговечны. Розжиг же более старых колонок проводится вручную.
  11. По обе стороны корпуса есть отверстия (№33), предназначенные для винтов, которыми корпус прикрепляется к стене.

Что происходит при пуске воды

Сначала водные потоки проходят через “лягушку”, тогда в её камере создаётся тяга. Под действием высокого давления, эластичная мембрана сгибается и проталкивает тарелку, которая толкает водяной узел газовой колонки, а тот уже толкает газовый шток.

После этого толкатель, связанный со штоком, перестаёт удерживать пластинку микровыключателя, и он замыкает цепь, пуская таким образом питание в блок управления газовой колонки.

Кроме того, в результате вышеописанного процесса происходит отжимание пружины мех. клапана, отводя закрывающую канал тарелку, и освобождая ему (газу) свободный проход к коллектору.

Получив электропитание, электромагнитный клапан колонки открывается, не мешая газовому потоку проходить через пружинный клапан к коллектору.

В то же время узел управления передаёт свече небольшой импульс, нужный для формировании искры, разжигающей пламя горелки. При этом пламя контролируется отдельным ионизационным датчиком. Если в течение шести-семи секунд сигнала от датчика не поступило и горелка не разжигается, электронный модуль перекрывает подачу газа.

Как работает газовая колонка Как работает газовая колонка

Это необходимо для безопасности, чтобы избежать утечки газа. Если же розжиг прошёл успешно, то датчик подаст сигнал о выключении свечи. Если горелка гаснет уже после розжига, то датчик также немедленно перекрывает проход газа через электромагнитный клапан колонки.

Правила установки

Все работы по подключению колонки выполнить собственноручно не получится. Существуют нормы установки, в соответствии с которыми проводить проектирование и монтаж газового оборудования имеет право только газовая служба или организация, имеющая соответствующую лицензию.Проще говоря, подсоединение аппарата к газовой магистрали своими руками – запрещено. Но все остальные работы вы вправе провести самостоятельно.

Перед тем, как установить газовую колонку, потребуется сделать заказ проектной документации на установку и подсоединение оборудования. Подготовка документации займет некоторое время, которое можно использовать на выбор модели водонагревателя.

Необходимость установки газового водонагревателя появляется по трем причинам.

  1. Если газовая служба настаивает на переносе агрегата в другое помещение. Обычно это перенос аппарата из ванной комнаты на кухню, поскольку он был ранее установлен по устаревшим на сегодняшний момент нормативам.
  2. В случае, когда требуется замена газовой колонки, вышедшей из строя, или замена устаревшего агрегата на новый, расположив его на том же месте.
  3. Вы изъявили желание впервые установить колонку, взамен другим видам горячего водоснабжения. В этом случае в доме должна быть проведена газовая магистраль.

К выбору агрегата необходимо отнестись с особой серьезностью, поскольку установка газовой колонки в квартире, на кухне которой нет встроенного в стене канала дымохода (не путать с вентиляционным каналом), по нормативам не разрешается. Выходом из данной ситуации является приобретение колонки, имеющей закрытую камеру сгорания. В таком агрегате в качестве дымохода применяется коаксиальная труба, которая выводится сквозь стену наружу. Инженер, выполняющий проект, должен уведомить вас о такой ситуации.

Возможные неисправности Возможные неисправности

Возможные неисправности

Нередко после нескольких лет эксплуатации устройства начинаются различные проблемы. Колонка может включаться не с первого раза, а пламя после выключения гаснет не сразу. Из редуктора может течь вода, а также возможен полный отказ водонагревателя от работы. Как правило, все эти неисправности можно устранить, если выяснить их причину. Чаще всего поломка связана с нарушением в водяном узле:

нарушением в водяном узле

  • Разрыв мембраны — распространённая неполадка, связанная с редкой заменой этого элемента редуктора. Средний срок службы диафрагмы составляет 5−7 лет. Поскольку деталь постоянно подвергается растягиванию, разрыв ее неизбежен. Первым признаком считается течь воды. Устранить неисправность не так сложно при условии владения соответствующими навыками.
  • Огрубение материала мембраны. Резина под действием холодной и горячей воды постоянно стягивается и растягивается. Постепенно это приводит к тому, что она грубеет и теряет свои свойства, поскольку отлаженная работа колонки зависит от эластичности мембраны. Именно поэтому водонагреватель может продолжать некоторое время работать после прекращения подачи воды.
  • Засорение штока также может привести к различным неисправностям. Наиболее распространенной считается медленное включение колонки и реагирование редуктора только на сильный напор воды. Это связано с тем, что на металлическую поверхность детали постоянно попадает вода, провоцируя образование участков коррозии. Ржавчина значительно затрудняет продвижение стержня или иглы, поэтому устройство включается и выключается не сразу.
  • На входе воды в редуктор находится простой фильтр грубой очистки и при его засорении работа устройства также нарушается. Как правило, проблема становится следствием нарушения правил монтирования. Первым признаком считается разница в напоре воды, поступающей в редуктор и выходящей из него.

Как правило, такие поломки легко устраняются при наличии соответствующего инструментария и элементарном знании внутреннего строения нагревателя. В исключительных случаях требуется полная замена водяного узла, которую лучше доверить профессионалам.

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 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.

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:

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:

Схема турбированной газовой колонки

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.

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.

Схема работы водогрейного аппарата, не оборудованного фитилем 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.

Устройство газовой колонки, принцип работы водонагревателя

Устройство газовой колонки, принцип работы водонагревателя

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.

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.

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.

Установка и эксплуатация газовой колонки

Схема установки газовой колонки

Современные газовые водонагреватели довольно компактны, и для них не нужно много места. Срок службы газовой колонки зависит от выполнения всех необходимых требований по монтажу устройства.

Газовая колонка работает на достаточно опасном топливе, и поэтому при монтаже необходимо позаботиться о том, чтобы не было никаких утечек. Если такую проверку не сделать и не устранить все утечки, то эксплуатация данного оборудования будет опасной и впоследствии может привести к взрыву.

В связи с опасностью самостоятельной установки такого оборудования монтаж газовой колонки должны осуществлять специалисты, которые имеют допуски и лицензию на установку газового оборудования.

Для того чтобы , потребуются следующие инструменты и материалы:

  • газовая колонка;
  • магнитный и солевой фильтры;
  • газовый и два водопроводных крана;
  • гофра для дымохода;
  • кран Маевского;
  • газовая труба;
  • трубы для горячей и холодной воды;
  • дрель;
  • дюбели.

Газовая колонка устанавливается на стене, которая должна быть выполнена из огнеупорных материалов в той части помещения, куда будет подаваться горячая вода (ванная комната либо кухня). Колонка должна располагаться от стены на расстоянии не менее 2 см (чем больше, тем лучше). Между стеной и корпусом колонки прокладывается листовой асбест, толщина которого должна быть не менее 3 мм.

В обязательном порядке нужно, чтобы в доме имелся дымоход для отвода продуктов сгорания. Дымоход должен обязательно на горизонтальных участках иметь уклон из расчета 2 см на каждый м.

Для того чтобы предотвратить прорыв трубопровода, установка водонагревателя в неотапливаемом помещении производится при слитой воде из всей системы.

Чтобы ваша газовая колонка прослужила долго, нужно соблюдать все правила эксплуатации. Если этого не придерживаться, то даже самый дорогой водонагреватель быстро выйдет из строя. Чтобы этого не произошло, нагревать воду надо не больше 60 градусов, потому как очень высокая температура ускоряет отложение солей на поверхности теплообменника. В результате теплообменник придется менять либо чистить.

Нанести вред теплообменнику и водяному блоку может слишком жесткая вода. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать специальный фильтр или смягчать воду с помощью специальных средств.

Не рекомендуется самостоятельно разбирать и , этим должны заниматься специалисты. Опасно чинить такие устройства своими силами.

Заключение

Принцип работы газовой колонки достаточно прост для понимания, если в нем разобраться. Очень важно следить за безопасностью при работе этого устройства. Необходимо контролировать подачу газа, внешние показатели. А при малейшей поломке, колонку как можно скорее нужно починить.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 1200)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты