Газовая колонка представляет собой устройство, предназначенное для нагрева воды с использованием газа. В её основе лежит горелка, которая сжигает газ и генерирует тепло. Это тепло передается теплообменнику, где происходит нагрев воды, поступающей из водопроводной системы.
Управление работой газовой колонки осуществляется с помощью автоматической системы, которая регулирует подачу газа и поддерживает заданную температуру воды. Колонка также оборудована системой защиты, предотвращающей перегрев и утечки газа, что обеспечивает безопасность эксплуатации устройства.
Принцип работы газовой колонки: особенности устройства и работы газового водонагревателя
Если в вашем доме нет ГВС или же вам постоянно отключают горячую воду, то жить становится совсем неуютно. Но это не повод отказываться от теплого душа прохладным осенним вечером, согласны? Решить эту проблему можно с помощью установки газовой колонки, как делают многие пользователи. Но как работает такой миниатюрный водонагреватель и сможет ли он справиться со своей задачей?
Обо всем этом мы детально поговорим в нашей публикации — здесь рассмотрен принцип работы газовой колонки, схемы ее устройства. А также акцентировано внимание на основных неисправностях оборудования и способах справится с ними. Изложенный материал дополнен наглядными иллюстрациями, схемами и видеороликами.
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.
Как действует газовая колонка?
Ознакомимся с принципом действия газовой колонки в форме простого алгоритма:
- когда вода течет через водяной узел, напрягается мембрана и двигает вверх шток, соединенный с газовым клапаном;
- далее клапан открывает подачу газа на основную горелку;
- газ поджигается от электрода или запальника, сгорает и подогревает воду, которая течет по трубам теплообменника;
- нагретый водный поток подается к крану через левый патрубок;
- через дымоход или вытяжку выводятся продукты горения газа — здесь есть принципиальная разница между колонками открытого и закрытого типов, о чем подробно будет указано ниже.
При этом, мощность пламени и мощность потока воды через колонку можно регулировать с помощью регуляторов на передней панели.
А теперь рассмотрим подробнее, как происходит зажигание горелки и как с этим связан уже упомянутый водяной узел.
Конструктивные элементы и принцип работы водяного узла. В просторечии его называют «лягушкой». На рисунке желтыми стрелочками показано направление движения газа, синими стрелочками — направление движения воды
Способ зажигания газа
Вообще, газовые колонки основываются на трёх способах зажигания газа. Как видно на схеме, во всех трёх случаях сигналом к зажиганию основной горелки служит реакция водяного узла (лягушки).
Вот три способа зажигания:
- с помощью пьезоэлемента;
- от батареек;
- от вращения гидротурбины.
Зажигание с помощью пьезоэлемента – это ручное зажигание, и предполагает наличие кнопки на передней панели. Нажатие кнопки вызывает замыкание пьезоэлемента, который зажигает запальник. Он, в свою очередь, поджигает основную горелку после сигнала штока, который двигается водной мембраной при активном напоре воды.
Запальник продолжает гореть небольшим пламенем пока не будет выключен вручную. Это приводит к увеличенному расходу газа и повышенному образованию накипи в трубах. Одним из газовых проточных водонагревателей с ручным поджигом является Bosch Therm 4000 O W 10-2 P.
Схема газовой колонки с пьезорозжигом. На рисунке обозначены «внутренности» колонки — основные конструкционные узлы, находящиеся внутри корпуса, и кнопки/ручки, расположенные снаружи
Газовые колонки некоторых моделей работают на батарейках. При этом поджиг происходит от электрической искры после сигнала штока. Таким образом, вместо запальника здесь присутствуют электроды, которые напрямую зажигают основную газовую горелку.
Но батарейки необходимо менять в среднем раз в 10 месяцев, а при постоянном использовании — раз в 2 месяца, чтобы не было непредвиденных обстоятельств. Одной из таких колонок на батарейках является Zanussi GWH 10 Fonte Glass La Spezia.
Иногда розжиг происходит от вращения гидротурбины (при потоке воды). Зажигание происходит также от электрической искры, но батарейки менять не нужно, ведь турбина сама генерирует электричество в процессе протекания воды.
Но для срабатывания гидротурбины необходимо высокое давление в трубах, минимум в 0,3 бар. Далеко не в каждом доме есть такое давление. В России и других странах СНГ не советуют покупать такие колонки из-за нестабильного напора воды. Как пример такой модели — газовая колонка Bosch Therm 6000 O WRD 15-2 G, которая заметно дороже двух вышеуказанных моделей.
Устройство водяного узла колонки
Устройство водяного узла представляет особый интерес. Его структуру можно увидеть на схеме внизу, подписи к деталям — под схемой. Остальные обозначенные элементы служат для креплений.
Конструктивные элементы ремкомплекта водяного узла газовой колонки марки «Нева»: 1) мембрана силиконовая Д 54 мм; 2) сальник штуцера подвода холодной воды 19х14х2,5 мм; 3) сальник сливного клапана 10х6х2 мм; 4) сальник регулятора расхода воды 14,5х9,5х2,5 мм — 2 шт; 5) сальник уплотнения штока резьба М 12 х 1 5,34х1,78х1,78 мм — 2 шт; 6) сальник уплотнения втулки штока М 12 х 1 14х11х1,5 мм; 7) сальник винта регулятора подмембранного давления 6,4х2,6х1,9 мм; 8) сальник винта регулятора протока воды 7хх3,2х1,9 мм; 9.) сальник соединения водяного и газового узлов 27,5х23,5х2 мм; 10) сальник соединения водгазового узла с горелкой 18х13х2,5 мм; 11) сальник датчика температуры воды 10х6х2 мм
Основные рабочие детали это шток и диафрагма, под действием которой он движется когда в нижней части начинается проток воды. Шток открывает клапан и пропускает газ в горелку, который затем поджигается.
Ещё один рабочий элемент — шарик из ПВХ, служащий предохранителем. Он перекрывает ток газа при резких перепадах давления в водопроводных трубах — гидравлических ударах, о которых мы также ещё поговорим.
Тип камеры сгорания
По устройству камер сгорания бывают газовые колонки двух типов: с открытой и с закрытой.
Колонки с открытой камерой сгорания имеют открытый доступ воздуха к горелке, а продукты сгорания уходят в вытяжку.
Такие модели более простые, чем турбированные , о которых речь пойдёт ниже, их работа практически бесшумная и в большинстве случаев они не требуют электричества. Однако из-за открытой связи между камерой сгорания и помещением возможно загрязнение воздуха в помещении при плохой работе вытяжки.
Колонки с закрытой камерой сгорания являются турбированными . Камера сгорания в них герметичная, помимо каналов для нагнетания и выхода воздуха. Нагнетается он туда вентилятором через коаксиальные трубы и выходит на улицу через дымоход, вместе с продуктами сгорания.
Такие колонки обычно полностью автоматизированы, в них отсутствуют элементы ручного управления, а датчики тяги и температуры в них более чувствительные. Эти колонки «современные» и более безопасные.
На иллюстрациях выше была изображена газовая колонка именно с закрытой камерой сгорания. Для сравнения, на следующей иллюстрации можно увидеть устройство колонок двух типов рядом. Вы найдёте у них много схожих элементов, но принцип удаления продуктов горения заметно отличается.
Сравнение камер сгорания в колонках. Слева изображена камера сгорания колонки открытого типа. Справа — газовая колонка с камерой сгорания закрытого типа, где воздух нагнетается внутрь камеры с помощью вентилятора
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.
На схеме изображена модулирующая арматура и принцип её работы, который похож на работу водяного узла и его мембраны
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.
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. |
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.
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.
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 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.
Выводы и полезное видео по теме
Для закрепления понимания структуры газовой колонки можете посмотреть видеообзор , где подробно объясняется расположение всех элементов колонки на живом примере:
В этом материале мы изучили устройство бытовой газовой колонки, принцип её действия. Затем рассмотрели работу основных элементов. А зная основные узлы и элементы газового оборудования, датчики его системы безопасности, можно своими силами диагностировать поломку. А если причина неисправности будет заключаться в загрязнении отдельных элементов конструкции, то и выполнить собственноручное обслуживание газовой колонки.
Хотите дополнить изложенный выше материал полезными рекомендациями или задать вопросы, которые мы не затронули здесь? Спрашивайте совет у наших экспертов и других посетителей сайте — форма обратной связи расположена ниже.
Источник3: peterburgremont.ru
Устройство газовой колонки — общий принцип работы
Более 20 лет квалифицированные специалисты нашей службы предоставляют ремонтно-бытовые услуги в Петербурге. Цены на услуги наших профи сопоставимы с предложениями частников и онлайн-сервисов по подбору мастеров, но в отличие от них мы даем официальную гарантию на выполненные работы до 2-х лет.
Прайс на ремонт и подключение газового оборудования
Принцип работы у бытовых газовых колонок в целом одинаковый. Устройство газовой колонки независимо от модели и производителя организовано следующим образом: внутри теплообменника газовой колонки протекает вода, горящий газ нагревает теплообменник и воду находящуюся в нем. Газовый узел регулируется специальной системой связанной с водяным узлом, которая отключает газ при уменьшении напора воды в газовой колонке. Что исключает перегрев оборудования. Также существует система защиты от утечки газа, которая отключает подачу газа при отсутствии тяги.
Рассмотрим подробнее различные системы в устройстве газовой колонки.
Устройство различных видов поджига газовых колонок
Системы поджига в газовых колонках бывают трех видов:
- Газовые колонки с пьезоподжигом. — Фитиль в такой системе после запуска колонки горит постоянно. Запуская газовую колонку с пьезоподжигом необходимо удерживать нажатой кнопку подачи газа, одновременно нажимая кнопку отвечающую за искру. После того как фитиль загорится, кнопку подачи газа нужно удерживать до 20 сек, после чего отпустить и установить в рабочее положение. Теперь от горящего фитиля, при включении воды, будет загораться основная грелка.
- Газовые колонки с автоподжигом. — Автоподжиг газовой колонки работает на батарейке (в некоторых моделях их 2). Для ввода в эксплуатацию, газовой колонки с автоподжигом, необходимо разместить батарейки и нажать кнопку включения. Теперь колонка готова к работе. При включении воды, батарейка дает электрический импульс для автоподжига основной горелки, после выключения воды колонка полностью гаснет.
- Газовые колонки с гидрогенератором. — Поджиг газовой колонки происходит при помощи турбины, вращаемой протекающей через колонку водой. Турбина вращается и извлекает искру для поджига основной горелки. Такая колонка при установке переводится в режим включения, после чего ее работа происходит в рабочем режиме.
Колонки с гидрогенератором предназначены для водопроводов с минимальным давлением 0,5 атмосфер, тогда как колонки с пьезоподжигом и автоподжигом могут работать при меньшем напоре воды.
Устройство системы защиты в газовых колонках (датчики)
- Датчик пламени (датчик горения) — представляет собой термопару, которая в процессе горения горелки нагревается, давление внутри датчика повышается и передается клапану подачи газа, когда горелка потухает, датчик остывает и клапан подачи газа закрывается. Данный датчик страхует газовую колонку от утечки газа. В некоторых моделях газовых колонок установлен датчик пламени, представляющий собой электрод ионизации, данный датчик устанавливается непосредственно в пламени горелки и реагирует на ионы пламени, если пламя исчезнет, датчик отключит подачу газа.
- Датчик тяги — при отсутствии тяги, данный датчик подает сигнал клапану подачи топлива и колонка гаснет. Если датчик не улавливает наличие тяги при включении, то колонка не включится. Датчик тяги защищает помещение от угарных газов при неисправной вентиляции или засоре дымохода.
- Термореле (датчик перегрева) — датчик установлен на теплообменнике и контролирует наличие перегрева воды, если температура повышается выше +85?С, газовая колонка отключается. Защита от перегрева необходима, чтобы предохранить теплообменник от повреждений.
- Датчик потока — контролирует наличие протока воды через газовую колонку, когда кран подачи воды закрывается, благодаря этому датчику колонка отключается.
- Датчик низкого напора воды — данный датчик не дает включиться газовой колонке при отсутствии, достаточного для ее правильного функционирования, напора воды.
- Предохранительный клапан сброса давления — при повышенном напоре воды, предохранительный клапан защитит трубы колонки от разрыва.
Устройство водяного узла (редуктора) газовой колонки
Водяной узел газовой колонки расположен перед теплообменником и регулирует работу колонки в зависимости от протока воды. Водяной узел бывает латунным, пластиковым или полиамидным. Водяной узел отвечает за включение колонки и ее функционирование при подаче воды в горячий кран.
Поток воды воздействует на детали водяного узла — мембрану и диск, они в свою очередь воздействуют на шток, который регулирует работу клапана газового узла. При протоке воды через водяной узел включается и подача газа. Соответственно при выключении воды, подача газа отключается.
Водяной узел состоит из:
- Основание и крышка.
- Мембрана с закрепленным на штоке диском.
- Регулятор расхода.
- Сопла Вентури.
- Регулятор потока.
- Селектор температуры.
- Фильтр очистки воды.
Устройство газового узла газовой колонки
Газовый узел соединен штоком с водяным узлом, шток регулирует поступление газа в горелки, только во время протока воды, когда колонка включена. В газовый узел входит газ через электромагнитный клапан, В нем размещается поворотная ручка регулировки мощности и зажигания газовой колонки. От газового узла идут газовые трубы к запальной и главной горелке. Поворотный регулятор мощности пускает газ на запальную горелку, а шток соединенный с водяным узлом, при включении воды открывает клапан доступа газа к основной горелке.
Устройство газовой колонки не слишком сложно, но если Вы не являетесь специалистом, диагностировать неисправность будет непросто, поскольку, газовые колонки, не смотря на похожее устройство имеют и отличия, а также, каждая неисправность имеет различные нюансы. Если Вы сомневаетесь, что сможете безопасно устранить неисправность газовой колонки, обращайтесь к нам. У нас работают опытные специалисты, которые быстро и с гарантией выполнят ремонт Вашей колонки.
Вызвать газовщика можно круглосуточно по телефону 8 (812) 777-0-777, а узнать наши расценки предлагаем в разделе сайта по ремонту газовых колонок.
Выбрать мастера
Выбрать мастера
Выбрать мастера
Мы работаем круглосуточно , без выходных. Звоните нам по телефону 8 (812) 777-0-777.
- Ремонт газовых колонок СПб — работа для профессионалов
- Ремонт газовых колонок Нева (NEVA) и Bosch (Бош) — профессиональное устранение неисправностей
- Не зажигается газовая колонка — в чем причины
- Установка газовой колонки — заказ услуг, ход работ и требования к безопасности
- Ремонт газовой колонки — вызов мастера на дом, заказ услуг круглосуточно
- Неисправности газовых колонок — описание поломок, вызов мастера
- Устройство газовой колонки — общий принцип работы
Источник4: peterburgremont.ru