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

Бытовые проточные водонагреватели, использующие природный газ, появились в начале прошлого столетия и до сих пор верой и правдой служат человечеству в качестве источников горячей воды для дома.

С той поры приборы были конструктивно усовершенствованы, но принцип их действия остался прежним. В данной статье пи опишем этот принцип и рассмотрим устройство газовой колонки в современном исполнении.

Устройство проточных газовых водонагревателей

Прежде чем приступить к рассмотрению конструкции колонки, стоит отметить, что современные аппараты для нужд ГВС бывают двух видов:

• с открытой камерой сгорания;
• турбированные, с закрытой камерой сгорания.

Данные виды нагревателей имеют конструктивные отличия, какие – мы обозначим в процессе изучения. Итак, традиционный водонагреватель представляет собой подвешиваемый к стене агрегат, к которому присоединяются патрубки для газа и воды. Ниже на рисунке показано устройство колонки:

1 – датчик наличия тяги в дымоходе; 2 – датчик температуры; 3 – горелка; 4 – регулятор температуры; 5 – патрубок подключения газа; 6 – патрубок присоединения дымохода; 7 – диффузор; 8 – теплообменник; 9 – газовый клапан; 10 – регулятор протока; 11 – патрубки подключения воды.

Поскольку на рисунке затруднительно показать все детали и элементы, то перечислим наиболее важные из них, не попавшие в перечень:

• водяной узел;
• система розжига;
• датчик наличия пламени;
•  запальник;
• предохранительный сбросной клапан.

Турбированная газовая колонка отличается закрытой конструкцией камеры сгорания, воздух в нее нагнетается вентилятором. Как правило, в подобных агрегатах устанавливается горелка с плавным регулированием пламени (модуляционная). Управление прибором осуществляет электронный блок, получающий сигналы от датчиков. Ниже показана структурная схема газовой колонки с закрытой камерой сгорания:

Принцип действия газовой колонки

Назначение рассматриваемых нагревателей – это быстро прогреть большое количество проточной воды. Соответственно, все технические решения, реализованные в аппарате, направлены только для достижения этой цели. Отсюда и более низкий по сравнению с газовыми котлами КПД – в пределах 85—92%, у турбированных нагревателей – до 94%.

В агрегатах любой конструкции принцип работы заключается в том, что горелка поджигается от запальника в тот момент, когда на входном патрубке появляется проток воды. Понятно, что это происходит при открывании крана горячей воды в доме.

Срабатывает водяной узел (в простонародье – лягушка) и газовый клапан подает топливо на основную горелку. Она поджигается от запальника и начинает прогревать теплообменник.

Последний изготовлен из медного листа, согнутого в виде овала, вокруг которого обмотана трубка змеевика.

Вода проходит по змеевику снизу вверх, получая тепло от горелки, после чего уходит к потребителям. Воздух для горения поступает в камеру сквозь смотровое окошко из того же помещения, где расположен прибор.

Дымовые газы удаляются под воздействием естественной тяги дымоходной трубы или шахты. После прекращения протока «лягушка» механически закрывает клапан, а тот перекрывает подачу горючего, нагреватель отключается.

Особый интерес представляет устройство водяного узла. Он состоит из корпуса со встроенной диафрагмой (поз. 2) и прикрепленным к ней штоком (поз. 1).

Когда в нижней части под диафрагмой начинается проток воды, то за счет давления шток выдвигается и нажимает на исполнительный механизм газового клапана.

Чтобы избежать резких перепадов давления и последующего за ними резкого открывания подачи топлива и хлопков в камере, в «лягушке» имеется перепускной клапан с шариком – замедлителем (поз. 6). Резкий скачок давления заставит шарик перекрыть канал, а при его стабилизации отверстие снова откроется.

Если говорить о водонагревателях с закрытой камерой, то принцип работы газовой колонки здесь точно такой же. Только горение происходит в закрытом пространстве, а воздух туда подается вентилятором.

 Причем забор воздуха происходит с улицы через двустенную коаксиальную трубу. По внутреннему проходу наружу движутся дымовые газы, а в пространстве между стенками им навстречу поступает воздух.

В процессе среды обмениваются теплом, что в конечном счете и повышает КПД агрегата.

Более сложное устройство колонок с наддувом позволяет управлять мощностью горелки, плавно изменяя интенсивность пламени.

Этим занимается контроллер, он поддерживает установленную пользователем температуру воды на выходе при открывании нескольких кранов горячей воды или перепадах давления в сети.

Естественно, что в подобных нагревателях не используется ручной розжиг, все полностью автоматизировано.

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.

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.

Заключение

Проточная водогрейная установка – очень эффективный и безопасный бытовой прибор. Кроме того, принцип действия, используемый в нем, проверен не то что годами – десятилетиями. Единственное неудобство – оформление и согласование документации при установке нового изделия.

Устройство и принцип работы газовой колонки

Для решения вопроса по обеспечению жилища горячей водой часто выбор останавливается на газовом водонагревателе проточного типа. Но, чтобы выбрать хорошую модель из множества представленных на рынке, необходимо иметь хотя бы минимальные знания об устройстве и принципе работы газовой колонки.

Устройство агрегата

Газовые водогрейки, независимо от фирмы производителя, имеют похожие составляющие, наличие которых у разных моделей может отличаться незначительно. Для примера, можно рассмотреть устройство газовой колонки Нева.

Устройство аппарата снаружи

Схема газовой колонки приведена на рисунке ниже.

Схема газовой колонки

Передняя часть и боковины водонагревателя закрываются кожухом из металла (1). На фасаде аппарата имеется смотровое окно (2) для визуального контроля за работой агрегата. Под окошком располагаются регуляторы: ручка, регулирующая расход газа (3) и регулятор расхода воды (4). Между ручками располагается ЖК дисплей (5), который отображает значение температуры воды, подающейся к потребителю.

В самом низу аппарата располагаются патрубки для подачи воды и ее вывода, а также для подачи газа. На правой стороне водонагревателя имеется патрубок (6), к которому подключается холодная вода из водопровода, а слева – подсоединяется труба (7) для отвода нагретой жидкости.

Рядом с ней, но немного ближе к центру, имеется патрубок (8). К нему подключается шланг, соединяющий колонку с газовой магистралью, а в некоторых ситуациях — к баллону с газом. На самом верху водогрейки, находится фланец (9) для подсоединения газоотводной трубы (дымохода).

Все элементы агрегата закрепляются на металлической основе (10), выполняющей функцию задней стенки аппарата. На ней проделано 2 отверстия для подвешивания агрегата на стену с помощью кронштейнов.

Похожую конструкцию имеет и новая модель газовой колонки Астра.

Внутренне устройство агрегата

Теперь рассмотрим, как устроена газовая колонка изнутри, при снятом внешнем кожухе. Как уже было сказано выше, патрубки под номерами 6, 7 и 8 предназначены для подсоединения холодной воды, отвода нагретой и подключения газа.

Водяной блок агрегата (12) соединяется с патрубком подачи воды (6). Из водяного блока выходит шток (13), на котором крепится ручка для регулировки напора воды.

Ниже располагается цилиндрическая деталь (14), имеющая на стенках насечку. Она выполняет функцию пробки, извлекаемую для слива жидкости с аппарата, если потребуется его ремонт.

Также пробка имеет предохранительный клапан, открывающийся при избыточном давлении в водопроводе.

В центре агрегата находится блок электронного управления (16). От него в разные стороны выводятся провода, идущие к различным элементам агрегата и датчикам.

Устройство колонки изнутри

Слева, симметрично блоку воды — размещен газовый (17). Оба модуля и собраны так, что представляют собой единую конструкцию. Из него, как и из водяного, выходит шток (18) для настройки подачи газа. Посередине между газовым патрубком и регулирующим краном расположен клапан (19) (электромагнитный).

Также на газовом блоке имеется микровыключатель (15), который прижимается специальным толкателем, когда он выключен. Выше можно увидеть коллектор (20), соединенный с газовым блоком с помощью патрубка, одетого на фланцы. Коллектор крепится к корпусу с помощью 2 винтов (21).

В задней части коллектора располагаются сопла. Через них подается газ на горелку (22), имеющую 10 рядов. На передней части коллектора закреплена пара элементов, схожих по внешнему виду, но выполняющих разные роли.

Справа – искрообразующая свеча (23), разжигающая горелки, а слева – датчик пламени (24).

Выше коллектора находится теплообменник из меди (25). Он как раз и отдает тепло, полученное от сгорания газа, проходящей через него воде. Справа к теплообменнику подсоединяется водяной узел (26), а с левой стороны — патрубок для отвода нагретой воды (27).

Крепится модуль теплообмена к корпусу агрегата с помощью 2 винтов (28). На патрубке для отвода нагретой воды установлено 2 датчика. Верхний (29) защищает водогрейку от перегрева, а тот, что ниже (30) — служит в качестве термометра.

От него идут провода к ЖК дисплею, закрепленному на кожухе агрегата.

Наверху аппарата установлено устройство для отвода отработанных продуктов горения (31). Благодаря системе различных по форме перемычек, поток горячих отработанных газов направляется в сторону канала дымохода.

Слева установлен датчик тяги (32), имеющий связь с датчиком перегрева (29) посредством электрической цепи. Внизу корпуса водонагревателя находится блок (34) для 2-х элементов питания (батареек).

Для крепления внешнего кожуха аппарата с двух сторон корпуса имеются места для вкручивания винтов (33).

Схема внутреннего устройства газовой колонки Оазис ничем не отличатся от приведенной выше, разве что наличием переключателя “зима-лето” на передней панели. Он предназначен для отключения половины работающих горелок в летний период для экономии газа.

Принцип работы

Чтобы понять принцип работы газовой колонки, нужно вначале рассмотреть, какой системой безопасности она оснащена. Когда агрегат пребывает в выключенном состоянии, электричества управляющий блок (16) не получает, так как цепь разорвана в микровыключателе (15). Пластина выключателя прижимается толкателем, и, пока это происходит, он находится в отключенном состоянии.

Читайте также:  Оголовок для скважины своими руками: устройство, монтаж, установка

Электромагнитный клапан (19) также закрыт и перекрывает подачу газа от входного патрубка, поскольку на него не поступает питание.

Но это не единственное место, перекрывающее газ — он еще перекрывается с помощью пружинного клапана, который располагается в газовом модуле (35).

Нерабочее состояние клапана характеризуется прижатием прокладки тарелки к седлу, что обеспечивает полное перекрытие подачи горючей смеси к коллектору.

Водяная секция состоит из двухкамерного модуля (36), в просторечии называемого “лягушкой”, с эластичной мембраной из резины. С помощью специального канала камеры “лягушки” могут сообщаться. Когда подача воды отключена, давление в камерах выравнено, и мембрана находится в положении равновесия.

Принцип работы колонки газовой

Вода к теплообменнику подается через нижнюю часть камеры. Наверху установлен шток с тарелкой, изготовленной из пластика, которая прилегает к мембране. Шток выходит наружу через отверстие в середине, по направлению к блоку газа. Напротив данного штока, в газовом модуле, находится такой же, но соединенный с пружинным клапаном, к которому прикреплен толкатель, идущий от выключателя.

Что происходит при пуске воды

Как работает газовая колонка, если отрыть воду? При открывании на точке потребления (водозабора) крана с водой, происходит следующее.

Процесс розжига контролируется датчиком ионизации (24). В случае, когда горелка не загорается в течение 6-7 секунд, то, чтобы избежать накопления высокой концентрации взрывоопасной смеси, электронный модуль, не получив импульса от датчика, перекроет подачу газа.

При наличии горения, датчик сформирует импульс на отключение свечи зажигания.

Если после начала работы водонагревателя пламя погаснет, то и импульс от датчика перестанет приходить в модуль управления, после чего он незамедлительно отреагирует на это перекрытием газа с помощью электромагнитного клапана.

Выполнение всех этих функций в газовой колонке Нева возможно только при соблюдении одного условия: цепь между двумя датчиками не должна быть разорвана, а именно — между температурным датчиком контроля воды на выходе (29) и датчиком тяги (32). Эти реле соединены последовательно, и их контакты находятся в замкнутом состоянии, когда датчики находятся в рабочем состоянии. Поэтому, чтобы на управляющий модуль поступало питание, оба датчика должны замыкать цепь.

Если в дымоотводном блоке образуется слабая тяга, то продукты сгорания, благодаря особой конструкции газоотводящего блока, не могут пройти по направлению к центральному каналу, и направляются в боковые полости.

Поскольку слева располагается температурный датчик, он «обнаружит» внезапный подъем температуры, разорвав цепь подачи питания на управляющий модуль. Это приведет к остановке подачи горючей смеси и отключению горелок.

По аналогии срабатывает и реле, которое размещено на патрубке для отвода нагретой воды из теплообменника. Когда вода нагреется до 90°С, а это считается критическим уровнем, то цепь питания электронного блока будет разорвана.

Работа при выключении воды

Когда подача воды отключается, происходит следующее.

Таким образом, отключение воды вызывает запуск цепочки процессов, которые в автоматическом режиме выключают водонагревательный аппарат. Для наглядности на фото ниже показаны основные узлы агрегата (вид снизу), влияющие на его работу (нумерация сохранена и добавлена новая позиция, под номером 40 – толкатель микровыключателя).

Основные узлы колонки газовой

Информационный дисплей (38) также подключен к электронной схеме управления водонагревателем и температурным датчиком (39) на выходном патрубке с помощью нескольких проводов. Дисплей играет только информационную роль и не участвует в работе и настройке газового водонагревателя.

Агрегат способен работать и при отключенном ЖК дисплее, например, после снятия внешнего кожуха, на котором он закреплен.

Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что газовая колонка является достаточно сложным и надежным при эксплуатации аппаратом. За многие годы существования данных агрегатов, их конструкция изменилась ненамного, разве что для более удобного управления в аппаратах стали использоваться электронные узлы управления и контроля.

Устройство газовой колонки: как работает, что внутри

Надоели проблемы с водоснабжением? Думаете установить водонагревательную технику? Не спешите — сперва разберите устройство газовой колонки, чтобы принять правильное решение. Когда пользователь понимает, как работает прибор, он может адекватно оценивать его функционал и характеристики.

Конструкция газовой колонки

Проточные нагреватели удобны и выгодны в эксплуатации. Металлический корпус этой техники легок, компактен, нагрев происходит быстро и в неограниченном объеме. Рассмотрим внешнее строение изделия на примере моделей «Нева», «Астра».

Схема конструкции:

• 1 — внешний кожух состоит из металла;
• 2 — контрольное окно. Позволяет проверять наличие тяги и пламени в горелке;
• 3 — защитное реле подачи газа;
• 4 — регулятор контроля расхода воды;
• 5 — ЖК-дисплей. Показывает установленные настройки;
• 6 — вывод холодной воды;
• 7 — трубка для вывода горячей жидкости;
• 8 — газовый патрубок. К нему подсоединяется шланг, который ведет к газовой трубе или баллону;
• 9 — отверстие для дымохода;
• 10 — основание. Задняя металлическая стенка. На ней размещены два отверстия для монтажа на стену (11).

При снятии кожуха вы можете узнать, какова внутренняя конструкция колонки:

• 12 — водяной блок (узел). Включает и отключает газ при подаче воды;
• 13 — шток. На нем находится рычаг, регулирующий силу напора;
• 14 — пробка в форме цилиндра для слива воды. Ее оснащают предохранительным клапаном против избыточного давления;
• 15 — микровыключатель;
• 16 — электронный блок управления. Позволяет изменять температуру, устанавливать дополнительные режимы;
• 17 — газовый блок розжига;
• 18 — шток отходит от газового узла, позволяя усиливать или снижать подачу газа;
• 19 — клапан электромагнитного воздействия;
• 20 — коллектор. От него идут патрубки, ведущие к газовому узлу;
• 21 — винты, крепящие коллектор;
• 22 — горелка имеет 10 рядов. Через сопла к горелке подается газ;
• 23 — свеча для создания искры;
• 24 — сенсор пламени;
• 25 — медный теплообменник (радиатор);
• 26 — водный узел соединяется с радиатором;
• 27 — патрубок вывода нагретой жидкости;
• 28 — два винта. Крепят радиатор к основанию;
• 29 — датчик защиты от перегрева;
• 30 — датчик-термометр. От него идет проводка к экрану;
• 31 — конструкция, которая отводит продукты горения в дымоход;
• 32 — сенсор тяги;
• 33 — отверстия для винтов;
• 34 — контейнер для установки батареек.

Устройство водонагревателя фирмы «Оазис» отличается только наличием регулятора «Зима-Лето». Он позволяет сильнее нагревать воду в зимнее время и снижать температуру летом.

Как работает колонка

Газовые приборы проточного типа бывают:

• С открытой камерой сгорания. Для создания тяги и срабатывания запальника требуется естественная вентиляция. Продукты сгорания выводятся через дымоход;
• С закрытой камерой. Для создания тяги используется встроенный вентилятор. Угарный газ выходит через коаксиальный проход.

Механическая регулировка позволяет настраивать поток газа и воды. Электронное управление имеет дисплей. Все установки сохраняются. В некоторых моделях можно не только выставить температуру, но также использовать режимы «Эко», «Антизамерзание».

Способы розжига колонки:

• Ручной. Устанавливался в приборах старого образца. При таком типе розжига нужно открыть подачу газа и воды, после чего зажечь фитиль в смотровом окошке. В некоторых моделях нужно повернуть регулятор на панели по часовой стрелке. Отключать технику нужно самостоятельно.
• Пьезорозжиг. Горелка загорается автоматически, но для получения искры нужно нажать кнопку розжига в нижней части колонки. Регулятор устанавливается в то положение, которое удобно для использования. Нагрев начинается при открытии смесителя.
• Электророзжиг. Искра высекается элементами питания, которые срабатывают во время открытия смесителя. Данный тип розжига удобен и экономичен.

Принцип действия при подаче воды:

• Включение. Вода проходит через редуктор;
• В трубопроводе нагнетается давление, благодаря которому изгибается резиновая мембрана;
• Мембрана воздействует на тарелку, благодаря чему последняя выталкивает водяной шток;
• Шток создает давление около 50 кг на газовый клапан;
• Далее шток воздействует на пластину. В результате батарейки вырабатывают электричество и перенаправляют его к управляющему модулю и горелке. Высекается искра;
• Поскольку клапан газа был открыт, топливо поступает в горелку и происходит зажигание;
• Как только горелка загорелась, сенсор пламени посылает сообщение модулю об отключении свечи зажигания;
• Отключение воды снижает давление, газовый клапан закрывается и пламя гаснет.

Датчик ионизации контролирует работу горелки. Если в течение 6-7 секунд нет зажигания, плата управления отключает подачу газа. Такая защита позволяет избежать скопления угарного газа.

Если в вашей модели установлен сенсор температуры, то он отслеживает степень нагрева воды. При превышении нормы эта электронная плата также перекрывает подачу топлива.

Датчик тяги контролирует нормальную циркуляцию воздушного потока. В противном случае работа колонки прерывается. Такое бывает при засоре дымохода или плохой вентиляции.

Обобщая, работу прибора можно описать так: при открытии вентиля для подачи воды возникает давление. Мембрана выгибается и открывает клапан топлива. Срабатывают батарейки, высекается искра и загорается горелка. Пламя нагревает поток воды в теплообменнике, после чего жидкость выходит через смеситель. При закрытии крана работа прекращается.

Читайте также:  Ремонт сплит-системы своими руками: типовые неисправности и их устранение

Читайте предыдущую статью, чтобы разобраться, почему не зажигается колонка.

Специалисты рекомендуют придерживаться простых правил эксплуатации:

• Устанавливайте очистные фильтры для улучшения качества воды;
• Старайтесь не смешивать горячий и холодный поток в смесителе. Это приводит к образованию накипи. Лучше установите комфортную температуру на регуляторе;
• Минимум раз в год проводите профилактический осмотр.

Понимая, как устроена и работает газовая колонка, вы сможете выбрать идеальный вариант для своего дома, а при необходимости и провести мелкий ремонт.

Устройство и принцип работы газовой колонки

Газовая колонка остаётся одним из самых оптимальных способов решения проблем с водоснабжением. Но несмотря на удобность и простоту, установка нагревательной техники требует хотя бы поверхностных знаний о том, что такое есть водонагреватель проточного типа.

Здесь вы узнаете, как устроена газовая колонка и как её подключить; также в статье подробно представлена схема проточного газового водонагревателя.

Устройство агрегата

Большая часть газовых водонагревателей относится к проточному типу. Каждый проточный водонагреватель (газовый) имеет приблизительно один и тот же принцип работы и похожие комплектующие. Принцип работы проточного газового водонагревателя достаточно простой: газ нагревает холодную воду из теплообменника.

При этом сам узел автоматически перекрывает поток газа, как только фиксируется уменьшение водяного напора. Таким образом исключается возможность перегрева агрегата. Кроме того, при помощи специального датчика устройство контролирует утечку газа, полностью отключая колонку если отсутствует тяга. Таким образом, газовая колонка остаётся безопасной для владельцев.

В качестве примера приведена конструкция газовой колонки нева.

Устройство аппарата снаружи

Подключение газовой колонки может быть довольно запутанным делом. Ниже приведён чертеж, на котором можно увидеть из чего состоит газовая колонка.

Схема работы модели «Neva»

Что входит во внешнюю часть аппарата:

СПРАВКА: Конструкция газовой колонки Нева, разумеется, не является чем-то уникальным: схема колонки Астра имеет схожее строение. Подобное строение также имеют многие другие модели.

Внутреннее устройство агрегата

Чтобы осмотреть внутренности аппарата необходимо снять внешний кожух.

  Чистка газовой колонки своими руками

Итак, из чего состоит газовая колонка:

СПРАВКА: Устройство колонки Оазис практически не отличается от вышеприведённой.

Газовый и водяной блок газовой колонки Оазис имеют схожее строение, разница заключается только в том, что у «Оазиса» на передней панели присутствует специальный переключатель “Зима и лето”, который в летнее время выключает половину действующих горелок для экономии. Если у вас летом не работает газовая колонка вообще, то можно убрать подачу газа полностью.

Принцип работы

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

  Почему газовая колонка хлопает при включении

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.

Электрическая схема водонагревателя

Вода в обменник пропускается в нижней части камеры. Сверху прикреплён шток, с небольшой пластиковой тарелкой, прилегающей к эластичной мембране. Через соответствующее отверстие шток выводится наружу, к газовому редуктору. Напротив этого штока располагается ещё один шток, соединяющийся с пружинным клапаном, с прикреплённым к нему толкателем. Таково устройство редуктора газовой колонки.

Что происходит при пуске воды

Итак, строение колонки более-менее понятно, но как работает колонка в принципе? А работает она, запуская целую цепочку процессов.

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.

  Почему вода в газовой колонке не нагревается

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.

Работа при выключении воды

Устройство и принцип работы проточного нагревателя зависят от автоматизированности процесса нагревания. В конце-концов, водонагреватель это устройство для нагрева. Но что происходит когда подача воды прекращается? А вот что: давление внутри “лягушки” приходит в равновесие. Все элементы падают один за другим, словно домино.

Эластичная мембрана из согнутого положения возвращается в обычное, тем самым возвращая назад тарелку, соединённую с толкателем. Шток, вернувшийся в обычное положение, в свою очередь возвращает механический клапан к перекрыванию газа.

Читайте также:  Септик для дачи “топас”: обзор, принцип работы, устройство, схема, достоинства и недостатки

Шток также возвращает толкатель в режим прижимания пластинки микровыключателя, в результате чего электрическая цепь разрывается и питание блока управление вновь прекращается.

Электромагнитный клапан, больше ничем не питаемый, тоже закрывается.

Так происходит ещё одна цепочка процессов, обратная тому, что происходило при включении воды. Проверить состояние колонки можно просто заглянув на ЖК-дисплей. Изображение ниже демонстрирует узлы аппарата, необходимые для отключения процесса водонагревания.

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.

Принцип работы и устройство газовой колонки (проточного газового водонагревателя)

24.12.2017

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.

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.

Принцип работы и устройство газовой колонки Ссылка на основную публикацию