Устройство газовой колонки и схема, принцип работы

Дополнительные вопросы

Часто спрашивают, можно ли открывать кран ХВС при работающей колонке. Ответ может быть один — отрицательный, и дело не только в том, что это прямо запрещено указаниями изготовителей. Обычно сразу ставят требуемую температуру прогрева, которая позволит отказаться от подмеса воды. Если одновременно используется колонка и холодная вода, нагрев нарушается. Водонагреватель переходит в ненормальный режим и быстро ломается.

Еще хуже то, что такое нарушение способствует ускоренному обрастанию теплообменника накипью. Современные колонки имеют специальный переключатель от зимнего на летний режим и обратно. Это приспособление моментально подстраивает температуру под нужное значение

Одновременно сокращается потребление газа, что очень важно на фоне беспрерывного роста цен на него

Советы по замене мембран устройств

Как изготовить буржуйку в гараж своими руками

Процедура замены диофрагмы из резины или силикона может отличаться в зависимости от конкретной модели и производителя. Для решения вопроса достаточно стандартных инструментов в виде пассатижей, отвёрток или рожковых ключей.

Замена мембраны

Работы проводят при таких условиях:

Краны подачи газа и холодной воды перекрывают полностью на подводящих трубопроводах. Снимают кожух, обеспечивающий дополнительную защиту.
Патрубки водопровода горячей воды и подачи топлива отсоединяются отдельно.
Откручивают трубку теплообменника, которая находится справа. Деталь откладывают в сторону, либо избавляются от лишних проводов.
Крепление блока к корпусу откручивают, снимают узел в сборе.
Разбирают полностью мембранный блок. Для этого требуется открутить до 4-8 крепёжных винтов у устройства. Избавляются от старой диафрагмы, чтобы на её месте поставить новую. Главное, чтобы внутренности были очищены от накипи и грязи.

Требуется подходить внимательно к процессу разбора механизмов

Важно не потерять резиновые кольца и уплотнители, которые могут понадобиться в дальнейшем. Сборка выполняется в обратном порядке

Когда газовая труба соединится с механизмом, можно проверить надёжность стыков. Мембрану тоже изучают.

Тип камеры сгорания

Обзор основных методов обезжелезивания воды

Независимо от способа зажигания газа, во всех колонках камеры сгорания могут быть двух типов: открытого или закрытого.

Если конструкция камеры сгорания открытого типа, то в нее воздух попадает напрямую из помещения, а все продукты горения удаляются с помощью обыкновенной вытяжки. Такие устройства обладают несколькими преимуществами:

простая конструкция;
при работе практически не издает шума;
чаще всего электричество им не нужно.

Однако у таких камер есть один существенный недостаток. В том случае, когда вытяжка не работает должным образом, может произойти загрязнение воздуха в комнате.

Закрытые камеры сгорания характерны для газовых колонок с турбиной. Конструкция таких камер, за исключением труб для подачи и вывода воздуха, полностью герметична. Подается воздух с помощью встроенных вентиляторов, а удаляется через дымоход.

Закрытая камера сгорания в колонке полностью герметична

Устройство газового водонагревателя

Проточный водонагреватель отличается по типу камеры сгорания газа:

Открытая камера сгорания газа. Кислород, необходимый для процесса горения, берётся из воздуха естественным путём без применения дополнительных механизмов. Другое название приборов такого типа – атмосферные;
Закрытая камера сгорания газа. Кислород также берётся из воздуха, но принудительно подаётся в зону горения с помощью дополнительных механизмов. Другое название — турбированные, наддувные.

Атмосферные колонки наиболее распространённый тип приборов, поскольку не требуют дополнительных устройств в своей конструкции. Это значительно облегчает цену для конечного потребителя и делает приобретение устройства менее обременительным.

Как устроена газовая колонка с камерой сгорания открытого типа показано на рисунке «Схема газовой колонки». Бытовой прибор состоит из основных узлов:

Корпус, выполненный из листового металла.
Горелка с запальным механизмом с датчиком горения.
Теплообменник, состоящий из змеевика, защищённый кожухом.
Клапан с механизмом регулировки скорости сжигания газа.
Водяной узел с защитной системой.
Механизм розжига (пьезоэлектрические, электрические, работающие от батареек механизмы розжига или с постоянно горящим фитилём).
Система подключения дымохода с датчиком тяги.
Трубки для подвода холодной и вывода нагретой воды.
Трубки для подвода природного газа.

В наддувном водонагревателе устанавливаются дополнительные элементы:

система нагнетания воздуха (вентилятор):
грелка с автоматической настройкой силы горения;
автоматический механизм розжига, работающий от гидрогенератора или электросети;
управляющий контроллер.

Как видно из узлов, входящих в наддувную колонку – это более сложный бытовой прибор — автоматический, снабжённый модулем управления, по сути, компьютером. Работа происходит под контролем управляющего модуля, что более комфортно и безопасно для потребителя.

Принцип работы

В основе принципа работы лежит розжиг горелки при начале потребления воды. Потребитель открывает кран, механизм колонки определяет начало потребления воды и зажигает горелку для её нагрева. Поэтапно работа колонки состоит из шести этапов:

Потребитель активирует запальный механизм.
Открывая кран, создаётся проток воды, который своим усилием, давлением, активирует механизм лягушки, расположенный в водяном узле. Под давлением воды, с помощью механических узлов, открывается газовый клапан.
Газ, поступающий на горелку, загорается от запальника.
Вода поступает в теплообменник, где через систему змеевиков нагревается.
Нагретая вода выводится через трубки в водопроводную систему и поступает на точки раздачи воды.
При закрытии крана потребителем, проток воды прекращается, давление на мембрану лягушки исчезает, клапан перекрывается – горелка гаснет.

К принципу работы газовых колонок, неизменному с прошлого века, необходимо добавить следующее:

Постоянно горящий фитиль практически не применяется в современных устройствах. Ему на смену пришли системы розжига моментального типа, работающие от бытовой электросети, батареек или на пьезоэлектрическом элементе.
Для безопасности потребителя в современные газовые колонки встроены датчики контроля тяги дымохода и температуры горения, которые перекрывают подачу газа в случае срабатывания.
Наддувные газовые колонки автоматически регулируют интенсивность горения, измеряя температуры воды и нагревая её до уровня заданным потребителем.

Правильный выбор газовых колонок

Если вы решили приобрести себе устройство газовой колонки, то обратите внимание, прежде всего, на мощность выбранной вами модели. Она должна быть достаточно для того, чтобы обеспечить всех членов вашей семьи горячей водой

Мощность практически всех современных моделей вписывается в диапазон от 3 до 60 киловатт.

Важно! Чем мощнее газовая колонка, тем больший объем воды она сумеет подогреть в течение определенного промежутка времени. Среднестатистическая «ячейка общества», состоящая из четырех человек, нуждается в устройстве, мощность которого составляет в среднем 16-24 киловатт

Ее более чем достаточно для того, чтобы была вымыта посуда и каждый сумел принять душ. Даже если прибор будет иметь малую мощность в 16 киловатт, то он сумеет дать 10 литров горячей воды, чего хватит для того, чтобы можно было одновременно мыться и мыть посуду. Конечно, если можете, то купите колонку с мощностью в 24 киловатта, так как она сможет обеспечить 24 литра прогретой воды

Среднестатистическая «ячейка общества», состоящая из четырех человек, нуждается в устройстве, мощность которого составляет в среднем 16-24 киловатт. Ее более чем достаточно для того, чтобы была вымыта посуда и каждый сумел принять душ. Даже если прибор будет иметь малую мощность в 16 киловатт, то он сумеет дать 10 литров горячей воды, чего хватит для того, чтобы можно было одновременно мыться и мыть посуду. Конечно, если можете, то купите колонку с мощностью в 24 киловатта, так как она сможет обеспечить 24 литра прогретой воды.

Помимо того, желательно учесть и температуру воды, которую можете обеспечить конкретная модель. Для ее обозначения используют латинские буквы DT. К примеру, если в теплообменник вода уже будет поступать с температурой в 12 градусов, то в нем она нагреется до 24 . следовательно, ею можно будет пользоваться даже без предварительного разбавления.

Сегодня существуют такие модели, которые способны нагревать воду даже до 50 градусов. Их мощность, равно как и стоимость, на порядок выше обычных моделей. По этой причине если к системе одновременно подключено сразу несколько элементов сантехники, то колонку лучше приобретать более мощную, чтобы она смогла обеспечить их всех горячей водой одновременно.

Также, покупая газовую колонку, посмотрите, оборудована ли она датчиками безопасности. Они бывают следующих типов:

перегревания;
затухания горелки;
горения;
пониженного давления;
температуры;
внезапного прекращения водоснабжения.

И помните: газовые колонки разрешается устанавливать исключительно на кухне! Установка газовой колонки в ванной запрещается! Разве что она (ванная) соответствует всем существующим требованиям.

В качестве заключения

Итак, мы разобрали, что представляет собой газовая колонка, в чем ее особенности, какие неисправности могут возникнуть при эксплуатации и как их потом чинить. Отметим лишь, что подобные устройства – крайне экономичны, особенно в свете все возрастающих коммунальных тарифов. И последнее: не забывайте о том, что ежегодно должна проводиться профилактика работоспособности колонки.

Правила пользования

Любая газоиспользующая установка априори считается источником повышенной опасности, не являются исключением и проточные газовые нагреватели. По этой причине на них распространяются все правила обращения с бытовым газовым оборудованием. Итак, если в комнате ощущается запах газа, то:

немедленно перекройте кран, установленный перед оборудованием;
откройте окна с целью проветривания;
не пользуйтесь электроприборами, не включайте (или не выключайте) свет, не курите;
вызовите газовую службу.

Обычно правила пользования газовой колонкой излагаются в инструкции по эксплуатации, что к ней прилагается. Мы приведем их еще раз, поскольку соблюдение этих правил есть залог безопасности всех людей, проживающих в доме или квартире. Особенно это касается тех домовладельцев, в чьих жилищах установлены водонагреватели дымоходного типа:

осуществлять монтаж и подключение аппарата имеет право только специализированная организация, имеющая соответствующие разрешения. Основанием для выполнения работ считается утвержденная поставщиком топлива проектная документация;
запрещается пуск нагревательного прибора, когда нет тяги в дымоходе;
не включайте и не регулируйте колонку, не изучив инструкции по эксплуатации;
в помещение, где находится агрегат, надо обеспечить приток свежего воздуха;
не допускается внесение изменений в конструкцию;
во время работы нагревателя избегайте прикосновений к лицевой панели возле смотровой щели и открытым частям дымоходной трубы.

Теперь о том, как продлить долговечность вашему водогрейному аппарату. Теплообменник – это один из самых дорогостоящих элементов установки, на поверхности которого образуется накипь при контакте горячей поверхности с проточной водой. Исходя из этого, правильно пользоваться колонкой означает беречь теплообменник от накипи всеми доступными способами.

Не стоит выставлять максимальную температуру нагрева, в большинстве аппаратов она составляет 70 ºС, а минимальная – 30 ºС. Например, инструкция к агрегату российского производства NEVALUX гласит, что оптимальная рабочая температура – это 45—50 ºС. При этом рекомендуется ограничить проток через колонку с помощью специального регулировочного крана. Цель проста: уменьшить резкие перепады давления в приборе при открывании кранов различных потребителей.

Рискованно постоянно использовать газовую колонку с водой, чья жесткость выше средней. Соли магния и кальция, содержащиеся в такой воде, очень быстро создадут накипь в теплообменнике. Это приведет как минимум к ухудшению его работы, а то и к выходу элемента из строя. Конечно, легко дать совет очищать воду, но процесс обессоливания – удовольствие весьма дорогое. Понадобится приобрести соответствующее оборудование и постоянно закупать расходные реактивы к нему.

Аппарат лучше всего включать на минимальную температуру нагрева и не пользоваться смесителями для получения теплой воды из крана. Суть в том, чтобы не допустить сильного прогрева теплообменника, когда соли откладываются очень интенсивно.

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

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.

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.

Особенности эксплуатации

Газовые водонагреватели современности отличаются малогабаритностью и компактностью, благодаря чему их можно размещать практически в любом удобном месте. Их срок эксплуатации зависит во многом от того, насколько правильно их устанавливать и использовать в будущем.

Как известно, устройство газовой колонки таково, что работать ей приходится с достаточно опасным топливом. По этой причине во время монтажа позаботьтесь о том, чтобы, не дай бог, не случилось утечки газа. Если вы не можете по той или иной причине позаботиться об этом, или, того хуже, не можете устранить все места утечки, то дальнейшая эксплуатация превратится в опасное занятие, которое рано или поздно может привести к взрыву.

По этой причине устанавливать газовую колонку своими руками категорически не рекомендуется. Лучше, чтобы этим занялись профессионалы, обладающие всеми необходимыми навыками, опытом, а также соответствующим оборудованием.

Итак, для монтажа необходимо наличие следующих инструментов:

дюбеля;
фильтр на магните и на соли;
дрель;
необходимое количество кранов;
трубопровод;
дымоходная гофра;
труба для газа;
вентиль Маевского;
собственно, сама колонка.

Устанавливается прибор только на кухне и только на стене, которая изготовлена из огнеупорного материала. Расстояние от колонки до поверхности стены должно составлять минимум 2 сантиметра, если получится больше, то это даже лучше. Сюда же следует заложить асбестовый лист, который должен иметь толщину минимум 0,3 сантиметра.

Важно! В квартире/доме обязательно должен наличествовать дымоход, который будет отводить продукты сжигания газа. Он будет состоять не только из вертикальных, но и из горизонтальных участков, и на них он должен идти под уклоном (приблизительно по 0,2 сантиметра на каждый погонный метр)

Дабы трубопровод случайно не прорвало, газовая колонка должна устанавливаться лишь в том случае, когда вода полностью слита из системы.

Но монтаж, как мы уже говорили, не самое главное

Важно также, чтобы прибор правильно эксплуатировался, для чего следует соблюдать определенные правила эксплуатации. Если же не делать этого, то даже самая дорогая и высококачественная модель в скором времени сломается

Итак, мы хотим предотвратить это. Во-первых, мы не должны подогревать воду до температуры, которая превышала бы 60 градусов. Дело в том, что чересчур высокая температура приведет к тому, что на стенках теплообменника будет образовываться соляная накипь. Как результат – более частая чистка или, того хуже, замена теплообменника.

Помимо того, навредить конструкции теплообменника мы можем и использованием чересчур жесткой воды. Во избежание этого следует смягчать воду, используя для того специальные средства, либо же устанавливать в систему специальный фильтр.

Наконец, не рекомендуется демонтировать и прочищать газовую колонку своими руками, потому что, мы уже говорили об этом, такой процедурой должны заниматься профессионалы. Делать же это собственноручно крайне опасно.

На что обратить внимание при выборе колонки?

Перед покупкой прибора нужно точно определиться, какая газовая колонка лучше всего подойдет для вашего дома

Прежде всего стоит обратить внимание на мощность устройства. По этому показателю устройства разделяются на три группы:

Невысокой мощности, выдающие от 17 до 19 кВт.
Средней мощности – от 22 до 24 кВт.
Высокой мощности, генерирующие от 28 до 31 кВт.

Колонки с низкой мощностью могут обеспечить горячей водой только одну водоразборную точку. Для обслуживания двух или более потребителей необходимо выбирать устройство как минимум средней мощности.

При выборе нужно учесть давление воды, при стабильно невысоком напоре даже мощный прибор не сможет полноценно подогревать воду, поэтому нет и смысла его покупать.

При выборе водогрейной колонки важно правильно выбрать мощность устройства, иначе невозможно будет обеспечить нужную температуру подающейся воды

Еще один важный момент – рабочее давление, на которое рассчитана колонка. Российский производитель выпускает приборы, работающие по отечественным стандартам на 13 мБар. Европейские компании производят устройства, рассчитанные на работу с 20 мБар. Если в них не будет установлен специальный редуктор, такие колонки не смогут выдавать необходимую мощность. Поэтому при покупке импортного прибора следует интересоваться наличием адаптации к российским стандартам.

По способу отвода продуктов сгорания газовые колонки делятся на два типа. Дымоходные предполагают соединение устройства со стандартным дымоотводом. Это наиболее безопасный вариант, обеспечивающий беспроблемное удаление продуктов сгорания.

Турбованные устройства могут соединяться с коаксиальным дымоходом, пробитым непосредственно в стене. Такая конструкция может промерзать в сильные холода.

В целях безопасности газовые колонки оснащаются большим количеством датчиков. Их настройка проводится специалистами газовой компании

Поэтому в морозы необходимо регулярно спускать остатки воды, чтобы теплообменник не разорвало. Водогрейная колонка относится к числу потенциально опасных приборов

При выборе устройства следует особое внимание обратить на наличие оборудования, обеспечивающего безопасность эксплуатации. К ним относятся:

Детектор ионизации. Распознает затухание фитиля и немедленно прекращает подачу газа.
Датчик горения. Частично дублирует функции ионизационного, выполняет его функции при несрабатывании.
Детектор потока. Включает колонку в момент открытия водопроводного крана и отключает при отсутствии подачи воды.
Датчик перегрева. Исключает возможность перегрева воды, срабатывая при определенной температуре. Тем самым защищает теплообменник от разрыва и уменьшает количество накипи.
Детектор тяги. Отключает колонку при отсутствии тяги внутри дымохода. Тем самым исключает появление угарного газа в помещении.
Предохранительный клапан сброса. Исключает повреждение теплообменника при резком повышении давления воды.
Детектор пониженного давления. Отключает колонку или не запускает в том случае, если напор воды недостаточен для безопасной эксплуатации устройства.

Учитывая все эти факторы можно выбрать устройство, оптимально подходящее для конкретных условий эксплуатации.

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.

Внутреннее 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).

Вам может быть интересно: как отремонтировать газовую колонку.