Принцип работы газовой колонки: как устроен и как работает газовый водонагреватель

Устройство газовой колонки изнутри и снаружи. Схема основных узлов колонки и их соединения. Принцип работы аппарата при включении и выключении подачи воды.

Общее строение бытовой колонки

Газовая колонка — это проточный водонагревательный прибор. Это означает, что вода проходит сквозь неё и нагревается по ходу. Но, прежде чем перейти к разбору того, как устроена бытовая газовая колонка для нагрева воды, напомним, что ее монтаж и замена связаны с централизованной системой подачи газа.

Поэтому нужно обязательно подать документы в газовую службу вашего региона вместе с соответствующим заявлением. О нормах и необходимых документах можете прочитать в других наших статьях, а сейчас перейдем к устройству.

Различные модели газовых колонок разнятся между собой, но общее строение бытовой газовой колонки выглядит примерно следующим образом:

  • Газовая горелка.
  • Запальник/система розжига.
  • Вытяжка и соединение с дымоходом.
  • Патрубок дымохода.
  • Камера сгорания.
  • Вентилятор (в некоторых моделях).
  • Теплообменник.
  • Патрубок для подачи газа.
  • Водяной узел.
  • Патрубки для подвода воды.
  • Патрубок для вывода горячей воды.
  • Передняя панель с контроллером.

Центральный элемент колонки — газовая горелка, в которой поддерживается горение газа, что способствует нагреву воды. Горелка установлена в корпусе, в нем собираются раскаленные продукты сгорания, назначение которых — греть воду.

Корпус сделан из металла и полностью покрывает переднюю часть и бока колонки. Важно, чтобы материал корпуса хорошо проводил тепло, ведь качество нагревания зависит от пропускания им тепла.

Элементы конструкции газовой колонки

Конструктивные составляющие газовой колонки, находящиеся внутри корпуса. Здесь изображено газовое оборудование закрытого типа

Сверху аппарата находится вытяжка и дымоход, через которые продукты сгорания покидают колонку и помещение. Их устройство зависит от того, открытого или закрытого типа колонка, что будет показано ниже.

Трубы змеевиком извиваются внутри корпуса, вода проходит по ним под естественным напором и согревается раскаленными газами. Вся эта система труб называется теплообменником. Снизу находятся два патрубка: справа – для приема холодной воды из трубопровода, с левой стороны вытекает горячая вода.

Между водонапорной сетью и газовой колонкой зачастую устанавливается фильтр, который регулирует жесткость воды. Без фильтра колонку может покрывать накипь при высокой температуре воды. При входе в колонку вода проходит через водяной узел, который служит своеобразной «связью» между потоком воды и потоком газа. Об этой связи мы поговорим чуть дальше.

Датчик пламени колонки

Горящая газовая горелка с электрическим зажиганием и датчиком пламени. Датчики играют важную роль в функционировании оборудования. Об их функциях поговорим далее

С помощью ещё одной трубки, которая также находится снизу, колонка подключается к газовой магистрали.

Там же находится передняя панель с блоком управления. Она оснащена регуляторами для контроля траты газа и воды. В зависимости от модели, это могут быть как простые ручки, которые нужно крутить, так и жидкокристаллические дисплеи, где можно увидеть множество характеристик колонки, или даже характер её неисправности в случае, если колонка не работает.

Для чего нужен газовый водонагреватель

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

Как колонка функционирует?

Принцип работы проточного газового водонагревателя вкратце:

  • газ сгорает и продуцирует тепло;
  • тепловая энергия подогревает теплообменник, который, в свою очередь, передает тепло воде;
  • подогретый водный поток подается в трубопровод;
  • продукты горения выводятся при помощи дымохода.

Это, конечно, упрощенная схема, для общего понимания, как работает любой проточный газовый водонагреватель (например, FAST EVO ONT B 11L). 

Как работает газовая колонка

Также не лишним будет узнать, что происходит при пуске и выключении воды:

Эти 2 столбца уже более подробно отражают принцип действия газовой колонки, когда вода включена и после ее выключения. А как же в аппарате возникает огонь, который греет воду? Об этом – ниже в разделе.

Читайте также: ТОП-5 лучших производителей газовых колонок.

Какой объем выбрать

Чтобы выбрать газовый водонагреватель накопительного типа, который идеально подойдет для вашей семьи, надо знать расход горячей воды на одного человека. Специалисты уверяют, что эта цифра находится в пределе 50—70 л. ежесуточного потребления. Производители аналогичного оборудования выпускают различные варианты с объемом до 300 л., поэтому выбрать необходимый вариант будет не так уж трудно.

Когда водонагреватель приобретается для семьи, проживающей в собственном доме за городом, то надо рассматривать варианты никак не ниже 150 литров — именно такой объем может удовлетворить потребности для личной гигиены всех домочадцев. Для тех, кто сомневается в справедливости этого утверждения, сделаем небольшие вычисления:

  • принять ванну — минимум 150;
  • душ — 50—100;
  • утренняя гигиена — 15 литров;
  • на мытье посуды — не более 30 л.

Теперь все это помножить на членов семьи — результат вряд ли вас порадует.

Объем бойлеров от 200 литров считается оптимальным вариантом для большой семьи с маленькими детьми.

Основные характеристики колонок

А теперь поговорим об аспектах практического использования колонки. Одна из основных характеристик — производительность. Она прямо соотносится с мощностью, которая указывается в кВт и показывает объём воды, нагреваемый за минуту на 25 °C.

Характеристики обычно указываются в паспорте устройства. Обычная колонка греет за минуту 10-20 литров воды на 25 °C, хотя эта величина может значительно колебаться.

Ещё одна характеристика современных колонок  модуляция мощности. Она показывает, как может меняться мощность колонки в зависимости от потока воды и измеряется в процентах от начальной мощности.

Для модуляции колонки оборудуются специальной арматурой с мембраной, которая меняет подачу газа на горелку в зависимости от протока. Нормальной считается модуляция в диапазоне 40-100% мощности прибора.

Схема модуляции мощности колонки

На схеме изображена модулирующая арматура и принцип её работы, который похож на работу водяного узла и его мембраны

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.

Монтаж газовой колонки

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.

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.

Если  загорание горелки происходит, нужно повернуть рычаг регулировки водяного напора (расположена справа) вправо, это даст возможность включить устройство Vektor JSD 20, когда понизилось давление жидкости в системе.

Датчики безопасности и их значение

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.

Обычно газовые колонки выдерживают напряжение до 10-12 бар, что в 20-50 раз выше, чем обычное давление в трубах. Такие резкие скачки возможны при так называемых гидравлических ударах.

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.

Датчики безопасности газовой колонки

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 датчика Место расположения и назначение датчика
Датчик тяги дымохода Расположен в верхней части устройства, связывающей колонку с дымоходом. Отключает колонку при отсутствии тяги в дымоходе
Газовый клапан  Находится в патрубке для подачи газа. Отключает колонку при падении давления газа
Датчик ионизации Находится в камере устройства. Отключает устройство, если пламя гаснет при включенном газе.
Датчик пламени Находится в камере устройства. Перекрывает газ, если пламя не появляется после поджига
Клапан сброса Находится на патрубке подачи воды. Отключает воду при повышенном давлении в трубопроводе
Датчик потока Отключит колонку, если прекратит литься вода из крана или если отключится водоснабжение
Датчик температуры Расположен на трубах теплообменника. Заблокирует работу горелки при значительном перегреве воды, чтобы избежать повреждений и ожогов (в основном срабатывает при +85ºС и выше)
Датчик пониженного давления Не даст колонке включиться при пониженном давлении воды в трубах.

О системах розжига и безопасности

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

современная газовая колонка

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

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

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

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

Почему потекла колонка

Три причины могут объяснить, почему потекла газовая колонка:

  • износились прокладки из резины, которые устанавливаются между трубами и патрубками. Замена старых деформированных прокладок на новые устранит течь воды в местах соединения.
  • течет теплообменник. Наблюдается капание воды в местах состыковки труб и радиатора. Температурные колебания и повышенная влажность способствуют тому, что трубы поддаются коррозии. Отсюда капание снизу. Герметизация деталей может помочь на короткий период. Чаще делается их замена.
  • Для предотвращения поломок рекомендуется проводить профилактические мероприятия для газового оборудования.

Основные неполадки и способы их исправить

Говоря о строении и принципах действия бытовой газовой колонки, а также о датчиках, встроенных в неё, стоит вкратце упомянуть о возможных сбоях и неполадках. Здесь мы не будем останавливаться на полном ремонте или замене колонки, а быстро пройдёмся по всем элементам, перечисленным в описании горелки, и опишем их неполадки, а также способы справится с ними своими руками.

Как уже упоминалось, основной элемент колонки  газовая горелка. Зачастую горелка гаснет из-за срабатывания датчиков безопасности, о которых мы уже говорили. Частые проблемы, которые приводят к такому сценарию  это загрязнение теплообменника сажей и накипью.

Причина слабого напора  образование накипи в трубах теплообменника. В таком случае, нужно снять теплообменник, и промыть трубы специальными жидкостями для удаления накипи.

Загрязненный теплообменник

На этом фото изображен загрязненный теплообменник. В данном случае нужно его снять и вычистить сажу. Если колонка размещена недалеко от кухонной плиты, возможно также загрязнение теплообменника пищевыми жирами

Если сгорание газа происходит не полностью, или же колонка долго эксплуатируется, в камере накапливается сажа с внешней стороны, что значительно понижает теплопроводность и качество нагрева воды.

Чтобы больше узнать о причинах слабого напора и тонкостях выполнения чистки, переходите, пожалуйста, по этой ссылке.

Если газовый клапан не открывается из-за слабого напора подаваемой воды, нужно извлечь фильтр, проверить насколько он забит и в случае необходимости – промыть. Если же недостаточный напор воды или газа, придется обращаться в соответствующую государственную службу.

Если протекает вода непосредственно из колонки, это значит, что нарушена герметичность в трубах. Необходимо разобрать их и заменить уплотнительные элементы. В случае необходимости, придется заменить сами трубы.

Отдельно стоит напомнить о неисправности водяной мембраны. Если колонка находится в эксплуатации долгое время, мембрана водяного узла изнашивается и её чувствительность значительно падает. Она перестаёт реагировать на низкое давление воды, и, соответственно, не даёт сигнала о том, что нужно зажечь горелку. В лучшем случае, ее следует менять раз в 5-6 лет.

Мембрана газовой колонки

Когда мембрана износилась, можно приобрести ремонтный комплект и выполнить замену своими силами. Водяной узел состоит из таких основных элементов, как резиновая мембрана, крышка, корпус и пластиковая тарелка с пружиной

Иногда проблема также в штоке, который двигается мембраной, его тоже можно заменить при необходимости, ведь существуют специальные ремонтные комплекты для этого.

Чтобы лучше разобраться с устройством своей модели газовой колонки, нужно внимательно изучить инструкцию к использованию и паспорт объекта. Это не только сэкономит ваше время и нервы, но и само по себе улучшит понимание того, как работает данный прибор.

Розжиг старой газовой колонки

Устройства с ручным поджигом считаются устаревшими. В аппаратах старого образца предусмотрено постоянное горение фитиля и отключение ручным способом.
Розжиг старой газовой колонки осуществляется при помощи зажжённой спички, либо пьезорозжига.

Хотя конструкционно они мало отличаются от современных колонок, у них имеются определённые особенности, связанные с нагревом:

  • Чтобы пламя горело стабильно, помещение с колонкой должно иметь хорошую вентиляцию и регулярный приток воздуха;
  • Из-за отсутствия автоматизации, нужно самостоятельно проверять наличие тяги;
  • Есть способ проверки на наличие утечки газа у старых колонок: нужно смазать соединения газового вентиля мылом (появление пузырьков означает утечку).

Заключение

Какие выводы можно сделать из инструкции в данной публикации? Во-первых, схема газовой колонки «Астра» и мало чем отличается от «Невы», или «Оазиса»: каждый из этих производителей предоставляет современные автоматизированные газовые колонки проточного типа, а значит достаточно знать минимальные знания из чего состоит колонка, чтобы принять верное решение о покупке.

Во-вторых, в моделях старого и нового образца есть определённые различия, на которые обязательно нужно обратить внимание. И в третьих, автоматизированный блок розжига колонки является самым важным элементом всего устройства, обеспечивающим ему автономную работу, а вам — удобную и комфортную эксплуатацию.

Преимущества газового водонагревателя

  • Работа газового водонагревателя не зависит от напряжений в элекросети и ее отключения.
  • Под электрическую модель в квартире нужно установить, а в большинстве своем полностью заменить, электрическую проводку.
  • Расходы по оплате газа за количество подогретой воды будут меньше, чем за такое же количество жидкости, подогретое электрическим бойлером. Следовательно, расходы электроэнергии будут больше.

Рекомендации по обслуживанию и ремонту

Все элементы конструкции колонки в силу разных факторов подвержены разрушению. Любое газовое оборудование нуждается в регулярном обслуживании. Если во время профилактических работ были выявлены дефекты, они должны быть максимально быстро устранены. Безусловно, часть ремонтных работ стоит доверить профессионалом, но некоторые могут быть выполнены самостоятельно.

Демонтаж и настройка редуктора

Предварительно требуется отключить подачу топлива и воды. Только после этого можно приступать к проведению профилактических или ремонтных работ. Чтобы снять редуктор, необходимо выполнить несколько действий:

  • с теплообменника сливается вода;
  • с помощью разводного ключа от колонки отсоединяются трубопроводы газа и воды;
  • если на предыдущих этапах не было допущено ошибок, то редуктор легко демонтируется.

xdemontazh_nastroyka_reduktora.jpg.pagespeed.ic.zqfhgv3vh_.jpg
В зависимости от модели агрегата в его конструкцию могут быть внесены изменения. Чтобы не возникло проблем во время демонтажа водного редуктора, необходимо предварительно отсоединить все трубы и детали, затрудняющие выполнение работы. Корпус должен сниматься легко, физических усилий для этого прикладывать не нужно.

Для настройки редуктора необходимо использовать специальные болты, располагающиеся с тыльной стороны узла. Чаще всего агрегат уже подготовлен к работе на заводе и в дополнительной настройке не нуждается. Нежелательно проводить регулировку узла без острой необходимости.

Чистка водяного узла

Это мероприятие следует проводить минимум один раз в течение 12 календарных месяцев. Откручивая крепежные болты, расположенные на крышке узла, необходимо проявить осторожность, чтобы не повредить фальцы. Когда крышка будет снята, требуется не только прочистить внутреннее пространство редуктора, но и выполнить следующие процедуры:

xchistka_vodyanogo_uzla.jpg.pagespeed.ic.yshcnjpy9n.jpg

  1. Должны быть удалены все твердые остатки со дна детали, а также нужно промыть фильтр грубой очистки воды.
  2. Шток желательно смазать солидолом или касторовым маслом.
  3. Если возникли подозрения, что прокладка утратила прежнюю эластичность, ее также необходимо смазать.

При регулярном проведении технического обслуживания агрегата можно значительно увеличить срок его эксплуатации. Чаще всего из строя выходят уплотнитель штока и мембрана. Первый элемент необходимо менять один раз в 3 года, а второй — после появления разрывов либо микротрещин. Кроме этого, при интенсивной работе может поломаться пружина возврата штока в первоначальное положение.

Внимательно изучив устройство и принцип действия газовой колонки, все профилактические мероприятия можно выполнять самостоятельно. Если же уверенности в собственных силах нет, то стоит обратиться за помощью к профессионалам. Во время работы с агрегатом требуется строго следовать инструкции.

xshema_ustroystva_gazovoy.jpg.pagespeed.ic.0x1aos-5da.jpg
xdatchik_tyagi_gazovoy_kolonki.jpg.pagespeed.ic.zzs0xyvudc.jpg

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...