Газовая колонка: устройство и принцип работы

Отсутствие горячей воды или частые отключения горячего водоснабжения делают жизнь менее комфортной. Однако можно найти выход – установить газовую колонку, что уже сделали многие. Но как функционирует этот компактный водонагреватель и справляется ли он с поставленной задачей?

В статье подробно обсудим работу газовых колонок, принципы их устройства, распространенные неисправности и способы их устранения. Для лучшего понимания материал сопровожден рисунками, схемами и видео.

Общее строение бытовой колонки

Газовая колонка — это проточный водонагревательный приборЭто значит, что вода течёт через неё и нагревается в процессе. Прежде чем рассмотреть устройство бытовой газовой колонки для нагрева воды, напомним, что её установка и замену следует проводить, учитывая централизованную систему подачи газа.

Необходимо обязательно подать документы в газовую службу по месту жительства, приложив заявление. нормах и необходимых документах В остальных публикациях можно познакомиться с более подробной информацией, но теперь рассмотрим устройство.

Встречаются разные модели газовых колонок, но общая конструкция бытового прибора примерно следующая:

  • 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 горелкаВ устройстве поддерживается горение газа, обеспечивающее нагрев воды. Горелка расположена внутри корпуса, где накапливаются горячие продукты сгорания, предназначенные для подогрева воды.

Корпус Корпус изготовлен из металла и защищает переднюю панель и боковые стороны динамика.
Важно, чтобы материал хорошо удерживал тепло, так как его способность передавать тепло влияет на эффективность нагрева.

Фото: img.freepik.com
Внутри корпуса располагаются конструктивные элементы газовой колонки. Представлено газовое оборудование закрытого типа.

Сверху аппарата находится вытяжка и дымоходЧерез эти отверстия продукты сгорания покидают колонну и помещение. Их конструкция определяется типом колонки: открытым или закрытым, о чём будет рассказано далее.

Трубы в корпусе изгибаются как змеи, вода течет по ним под давлением и нагревается горячими газами. Такая система трубопроводов называется теплообменникомДва патрубка установлены снизу: правый предназначен для подачи холодной воды из трубы, левый — для отвода горячей воды.

Между системой водопровода и газом ставят . фильтрУстройство, контролирующее жесткость воды. В отсутствие фильтра на колонке может образовываться накипь при нагревании воды. Водяной поток заходит в колонну и… водяной узел…который выступает своеобразным посредником между течением воды и течением газа. Об этом взаимодействии мы обсудим далее.

Газовая горелка с электронным ignition и датчиком пламени, работающей при нагревании. Датчики выполняют существенные функции в работе устройства. Подробнее о функционале датчиков — ниже.

Трубка, расположенная снизу, позволяет подключить колонку к газопроводу.

Там же находится передняя панель с блоком управленияЭто устройство имеет регуляторы для управления расходом газа и воды. В зависимости от модификации это могут быть простые ручки для вращения, либо жидкокристаллические дисплеи с информацией о колонке, включая характеристики и возможные неполадки в случае ее неисправности.

Как действует газовая колонка?

Рассмотрим принцип работы газовой колонки, представленный в виде простого алгоритма.

  • Ток воды, проходящий через водяной узел, создаёт напряжение в мембране, которая приводит в движение ствол, присоединённый к газовому клапану.
  • Затем клапан начинает пропускать газ на главную горелку.
  • Газ воспламеняется от электрода или запальника, горит и нагревает воду, про flowing по трубам теплообменника.
  • Горячую воду по левому патрубку направляют к смесителю.
  • Продукты сгорания газа выводятся через дымоход или вытяжку; в этом существуют различия между колонками открытого и закрытого типов, которые будут рассмотрены далее.

Мощность пламени и поток воды через колонку изменяются с помощью регуляторов на передней панели.

Рассмотрим подробнее процесс зажигания горелки и связь его с водяным узлом.

Конструктивные детали и принцип функционирования водяного узла, также известного как «лягушка», изображены на схеме. Желтые стрелки показывают путь прохождения газа, синие – движение воды.

Способ зажигания газа

Газовые колонки функционируют по принципу трёх способов зажигания газа. Схема демонстрирует, что в каждом из случаев сигнал для розжига основной горелки исходит от реакции водяного узла (лягушки).

Вот три способа зажигания:

  • с помощью пьезоэлемента;
  • от батареек;
  • от вращения гидротурбины.

Зажигание с помощью пьезоэлемента Это ручное зажигание с кнопкой на панели. Нажатие кнопки замыкает пьезоэлемент, искра которого зажигают запальник. Запальник поджигает основную горелку по сигналу штока, который управляется водной мембраной при активном напоре воды.

Зажигалка поддерживает слабое пламя до ручной деактивации, что увеличивает расход газа и образование накипи в трубах. Примером такого проточного водонагревателя служит Bosch Therm 4000 O W 10-2 P.

Схема газовой колонки с пьезорозжигом демонстрирует внутренние составляющие: ключевые конструктивные элементы, размещенные внутри корпуса, а также внешние элементы управления — кнопки и ручки.

В некоторых моделях газовые колонки функционируют на… батарейках. При этом поджиг Игнисция происходит благодаря электрическому разряду, вызванному сигналом штока. Вместо запальника применяются электроды, непосредственно поджигающие главную газовую горелку.

Но батарейки необходимо менять в среднем раз в 10 месяцев, а при постоянном использовании С двухнедельной периодичностью для предотвращения неожиданных ситуаций. К таким беспроводным колонкам относится Zanussi GWH 10 Fonte Glass La Spezia.

Иногда розжиг происходит от вращения гидротурбины Зажигание осуществляется и от электрического разряда, однако замена батареек не требуется, так как турбина вырабатывает электричество при движении воды.

Гидротурбина запускается при давлении в трубах не менее 0,3 бар, что доступно далеко не во всех домах. давлениеВ России и других странах СНГ не рекомендуют приобретать подобные колонки из-за нестабильности водного давления. Bosch Therm 6000 O WRD Модель, имеющая индекс 15-2 G, стоит ощутимо больше двух ранее упомянутых.

Устройство водяного узла колонки

Устройство водяного узла особенно интересно. Его структуру видно на схеме ниже; подписи к деталям — под схемой. Остальные обозначенные элементы предназначены для креплений.

В состав ремкомплекта для водяного узла газовой колонки «Нева» входят: мембрана диаметром 54 мм; сальник штуцера подвода холодной воды размером 19х14х2,5 мм; сальник сливного клапана 10х6х2 мм; два сальника регулятора расхода воды с размерами 14,5х9,5х2,5 мм; два сальника уплотнения штока резьбы М 12 х 1 размером 5,34х1,78х1,78 мм; сальник уплотнения втулки штока М 12 х 1 размером 14х11х1,5 мм; сальник винта регулятора подмембранного давления размером 6,4х2,6х1,9 мм; сальник винта регулятора протока воды размером 7хх3,2х1,9 мм; сальник соединения водяного и газового узлов размером 27,5х23,5х2 мм; сальник соединения водгазового узла с горелкой размером 18х13х2,5 мм; сальник датчика температуры воды размером 10х6х2 мм.

Основные рабочие детали это шток и диафрагмаПод воздействием потока воды в нижней части механизм запускает движение штока. Шток открывает клапан, пуская газ в горелку, куда затем подаётся огонь.

Ещё один рабочий элемент — шарик из ПВХРегулятор выступает защитным механизмом. Прерывает подачу газа при значительных колебаниях давления в трубопроводах — гидравлических ударах, о которых мы также ещё поговорим.

Тип камеры сгорания

Газовые колонки по конструкции камеры сгорания подразделяются на два типа: с открытым и с закрытым типом горения.

Колонки с открытой камерой сгорания Горелка имеет свободный доступ воздуха, а продукты сгорания удаляются через вытяжку.

Такие модели более простые, чем турбированныеО механизмах, которые будут описаны далее, можно сказать следующее: их работа практически бесшумна и чаще всего не нуждается в электричестве. Вместе с тем, из-за открытой связи между камерой сгорания и помещением при нарушении работы вытяжки воздух в помещении может быть загрязнён.

Колонки с закрытой камерой сгорания являются турбированнымиКамера сгорания герметична, за исключением каналов для подачи и вывода воздуха. В нее вентилятор подает воздух по коаксиальным трубам, а продукты сгорания выводятся наружу через дымоход.

Эти колонки полностью автоматизированы, не имеют элементов ручного управления и оснащены более чувствительными датчиками тяги и температуры.

На рисунках показана газовая колонка с закрытой камерой сгорания. Далее представлено устройство колонок двух типов. В них много схожих частей, но принцип удаления продуктов горения различается.

В левой части показана камера сгорания открытого типа из колонке. В правой — газовая колонка с камерой сгорания закрытого типа, вентилятор подает воздух в камеру.

Основные характеристики колонок

Рассмотрим, как применять колонку на практике. Ключевое свойство — производительностьПараметр напрямую связан с мощностью, выраженной в киловаттах, и демонстрирует количество воды, которое может нагреться на 25 градусов Цельсия за одну минуту.

Характеристики техники как правило указаны в её инструкции. Стандартная электрическая колонкогрелка нагревает десять до двадцати литров воды на 25 градусов за минуту, но этот показатель может существенно меняться.

Ещё одна характеристика современных колонок модуляция мощностиГрафик иллюстрирует изменение громкости динамика в соответствии с водотоком, выраженное в процентах от исходной громкости.

Для регулировки громкости колонке оснащают арматурой с мембраной, изменяющей поток газа к горелке пропорционально звуковой нагрузке. Считается нормальным регулирование в пределах от 40 до 100% мощности устройства.

Схема демонстрирует модулирующую арматуру и принцип ее функционирования, аналогичный принципу действия водяного узла с мембраной.

Датчики безопасности и их значение

Газовая колонка небезопасна, поскольку соединена с водопроводной и газопроводами, каждый из которых в отдельности способен создать опасную ситуацию.

При проблемах с подачей газа или воды, датчики безопасности Останавливают функционирование динамика, а предусмотренные шutoff-клапаны прекращают поступление воды или газа.

Газовые колонки способны выдержать давление до 10-12 бар, что значительно превышает стандартное давление в водопроводах (в 20-50 раз). Резкие скачки давления могут происходить из-за гидравлических ударов.

При давлении ниже 0,1-0,2 бар колонна не функционирует. Перед приобретением важно изучить инструкцию и характеристики, чтобы определить, адаптирована ли колонка к низкому давлению воды в трубопроводах стран СНГ и будет ли работать исправно. Противоположному также может быть истинным. Устоит ли она перед внезапными изменениями давления, которые к сожалению часто наблюдаются в нашем климате?

Схема электронного зажигания горелки и расположение датчиков безопасности в бытовой газовой колонке.

Современная газовая колонка оснащена многими датчиками безопасности, которые при необходимости можно заменить.

Информация об назначении и расположении датчиков приведена в таблице ниже.

Название датчика Место расположения и назначение датчика
Датчик тяги дымохода Находится на верху конструкции, соединяющей колонну с дымоходом. Прекращает работу колонны при отсутствии тяги в дымоходе.
Газовый клапан Признан регулятор расхода газа, который отключает газовую колонку при снижении давления газа.
Датчик ионизации Встроенное в камеру устройство отключает работоспособность при отсутствии пламени при открытом газовом вентиле.
Датчик пламени В устройстве находится камера. Камера перекрывает газ, если пламя не возникает после… . поджига
Клапан сброса Установлен на участке подачи воды. Прекращает подачу воды при высоком давлении в трубе.
Датчик потока Колонку выключится при прекращении подачи воды из крана или отключения водоснабжения.
Датчик температуры Установлен на трубах теплообменника. Прекратит функционирование горелки при существенном перегреве воды для предотвращения повреждений и ожогов (главным образом активируется при температуре +85°С и более).
Датчик пониженного давления При малом давлении воды в водопроводе колонку невозможно запустить.

Основные неполадки и способы их исправить

В рамках рассмотрения конструкции и работы бытовой газовой колонки, включая встроенные датчики, целесообразно коротко затронуть возможные сбои и неисправности. В данной статье не будет детального ремонта или замены колонки, а лишь краткий обзор неполадок каждого элемента описанной горелки, а также способов их самостоятельного устранения.

Как уже упоминалось, основной элемент колонки газовая горелкаЧасто горелка перестает работать из-за срабатывания датчиков безопасности. это загрязнение теплообменника сажей и накипью.

Причина слабого напора образование накипи Если накипь образовалась в трубах теплообменника, то необходимо его снять и промыть специальными жидкостями для её удаления.

Это фото показывает загрязнившийся теплообменник. Его необходимо снять и очистить от сажи. Если колонку установили рядом с плитой, возможно загрязнение теплообменника жирами.

При неполном сгорании газа или длительной эксплуатации в камере скапливается… сажа Внешнее покрытие снижает теплопередачу и эффективность нагрева воды.

Подробнее о причинах низкого давления и особенностях очистки можно узнать здесь. этой ссылке.

При слабом напоре подаваемой воды газовый клапан может не открываться, в таком случае его необходимо извлечь. фильтрПроверьте, не забит ли трубопровод, и при необходимости промойте его. В случае нехватки напора воды или газа свяжитесь с компетентной службой.

Если вода течет прямо из крана, это означает, что… нарушена герметичность В трубах требуется разобраться и заменить уплотнители. При необходимости заменяют трубы.

Отдельно стоит напомнить о неисправности водяной мембраныПри длительной эксплуатации колонки мембрана водяного узла изнашивается, её чувствительность снижается. Мембрана перестаёт реагировать на низкое давление воды и не подаёт сигнал о необходимости зажечь горелку. Рекомендуется менять ее каждые 5-6 лет.

При износе мембраны возможно приобретение ремонтного комплекта для самостоятельной замены. Водяной узел включает в себя резиновую мембрану, крышку, корпус и пластиковую тарелку со пружиной.

Иногда проблема также в штокеЕго можно заменить, так как существуют специальные наборы для ремонта.

Для более полного ознакомления с конструкцией модели газовой колонки необходимо тщательно прочитать инструкцию и паспорт изделия.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы лучше понять устройство газовой колонки, посмотрите… видеообзорВ тексте демонстрируется положение всех элементов колонки на реальном примере.

В этом материале изучено устройство бытовой газовой колонки и принцип её работы. Рассмотрена работа основных элементов. Зная основные узлы и элементы газового оборудования, датчики его системы безопасности, можно диагностировать поломку своими силами. Если причина неисправности будет заключаться в загрязнении отдельных элементов конструкции, то и выполнить собственноручное обслуживание газовой колонки.

Хотите добавить ценные советы к существующему материалу или задать вопросы, на которые нет ответов в тексте? Обратитесь к нашим специалистам и другим пользователям сайта через форму обратной связи, которая размещена ниже.