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.
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.
- При прохождении потока жидкости через “лягушку”, в ее камере создается разрежение. Резиновая мембрана под действием повышенного давления выгибается и выталкивает тарелку. Последняя передает толкающее движение на шток. Шток водяного модуля толкает расположенный напротив шток газового модуля (37).
- Далее толкатель, имеющий связь со штоком, больше не держит пластину выключателя, и она отпускается. При этом выключатель замыкает цепь, и электропитание начинает поступать в электронный управляющий модуль из секции с батарейками.
- Движение штока также заставляет отжаться пружину механического клапана, вследствие чего тарелка отходит от седла, и канал подачи газа к коллектору становится открытым.
- Электромагнитный клапан, получив питание от батареек, открывается и не препятствует прохождению газа через пружинный клапан по направлению к коллектору.
- Тем временем блок управления вырабатывает и направляет в свечу (23) электрический импульс для создания искрового разряда, способного разжечь пламя. При штатном срабатывании всех узлов — горелка загорается.
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.
- Происходит уравновешивание давления в камерах «лягушки». Возвращение мембраны из резины на место вызывает движение тарелки, подсоединенной к толкателю в соответствующем направлении до начального положения.
- При возвращении штока освобождается тарельчатый клапан, надежно перекрывающий подачу горючего.
- В это же время толкатель начинает прижим пластины выключателя, вследствие чего происходит разрыв цепи, питающей модуль управления.
- Поскольку электромагнитный клапан после отключения управляющего блока не получает электричества, то он также закрывается.
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.
Как выбрать газовую колонку
Газовый проточный водонагреватель – мощный бытовой прибор, обладающий высокой производительностью и способные обеспечить горячей водой сразу несколько водоразборных точек одновременно. Газовая колонка работает по довольно простому принципу: холодная вода из водопровода проходит сквозь мощный теплообменник проточного типа и нагревается с помощью газовой горелки (она разжигается в автоматическом режиме) и тут же моментально поступает к водоразборной точке – крану.
Те, кто когда-либо пользовался водонагревателем подобного типа, могут с уверенностью сказать – это поистине эффективный и довольно экономичный агрегат, быстро и качественно решающий проблему горячего водоснабжения в городской квартире, загородном доме или даче – был бы газ. В основном, практически все модели газовых колонок проточного типа работают на магистральном (природном) газе, и лишь некоторые – на сжиженном. Последние пользуются популярностью у дачников, не имеющих возможности провести в дом магистральный газ. Мы расскажем, как выбрать газовую колонку, опираясь на основные параметры, и остаться довольным.
Газовый водонагреватель проточного типа — довольно мощный агрегат, и при выборе в первую очередь необходимо учитывать данный момент. Чем мощнее прибор, тем он производительнее. Если вы планируете использовать его только для нагрева воды на кухне или только для принятия душа, будет достаточно купить газовую колонку мощностью от 17 до 20 кВт. Такой прибор будет производить около 11 литров горячей воды в минуту, чего вполне достаточно для вышеперечисленных целей. Если же планируется использовать горячее водоснабжение сразу в нескольких водоразборных кранах одновременно (например, на кухне и в ванной), потребуется более производительный водонагреватель с мощностью 20-27 кВт, способный нагреть до 15 литров воды в минуту.
Еще один немаловажный параметр, который поможет вам выбрать газовую колонку — возможность регулировки расхода газа или, другими словами, мощности пламени. Регулировка бывает ручной (ступенчатая и плавная) и автоматической (модуляция пламени). Ступенчатая и плавная регулировки мощности пламени выставляются пользователем вручную. Желаемая температура нагреваемой воды в процессе эксплуатации газовой колонки с ручной регулировкой расхода газа может отличаться от той, что задал пользователь. Кстати, специалисты не рекомендуют корректировать температуру воды на выходе из крана путем подмешивания к нагретой воде холодной воды из крана. Газовые колонки с автоматической модуляцией пламени избавят вас от неприятных перепадов температуры воды, зависящих от различных внешних факторов. Разбавить слишком горячую воду, выходящую из крана, можно просто слегка открыв кран с холодной водой.
Некоторые модели газовых водонагревателей проточного типа позволяют регулировать не только мощность пламени, но и поток воды. Особенно актуальны такие приборы в жилищах со слабым напором воды в водопроводе.
Весьма актуальный параметр – тип розжига газа. Времена, когда газ в газовой колонке разжигался с помощью спичек, прошли. Современные приборы могут оборудоваться пьезорозжигом (ручной способ розжига пламени с помощью кнопки), автоматическим розжигом искрой от обычных батареек или же искрой от небольшой гидротурбины. Какую выбирать газовую колонку – решать вам, однако мы надеемся, наш небольшой экскурс в мир газового водонагревательного оборудования вам в этом поможет!
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.
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 газовой колонки
Этот водонагревательный прибор имеет довольно простую конструкцию, и состоит из таких элементов как:
- Датчик тяги (установлен на тех моделях, которые оборудованы принудительной вытяжкой).
- Датчик ионизации.
- Электромагнитный клапан.
- Горелка.
- Электрод для розжига.
- Вытяжной дымоход.
- Отсек для батареек (не на всех моделях).
- Теплообменник.
- Камера сгорания.
- Запальник.
- Датчик перегрева.
- Вытяжная турбина (устанавливается не на всех моделях).
- Штуцер для подключения к газовой магистрали.
- Водяной узел.
- Штуцер для подключения к водной магистрали.
- Штуцер для подключения к магистрали ГВС.
- Блок управления.
- Корпус.
Разберем устройство каждой детали газовой колонки подробно.
Виды горелок
Производители выпускают несколько классов колонок, отличающихся по типу горелочного устройства и камеры сгорания:
- Атмосферные колонки — присутствует открытая камера сгорания. Воздух на горелку забирается посредством естественной циркуляции, напрямую из помещения. Бойлер энергонезависим. Главное достоинство: низкая стоимость.
- Турбированные колонки — в конструкции расположена камера сгорания закрытого типа. Воздух поступает принудительным способом, под давлением, нагнетаемый вентилятором (турбиной). В турбоколонках присутствует функция модуляции пламени. Температура пламени поддерживается в автоматическом режиме, что позволяет приспосабливаться к давлению воды в водопроводе. Главное достоинство турбированных колонок: низкий расход газа (меньше, чем у атмосферных бойлеров на 15-20%), а также возможность работать при низком давлении воды. Турбоколонки подключаются к коаксиальному или классическому дымоходу.
Как работает газовая колонка?
Так как она предназначена для обогрева, то суть работы проста: вода холодная подается по трубе в теплообменник, под которым горелки, и здесь нагревается. Из-за необходимости кислорода для огня, колонка соединяется с системой вентиляции. Поэтому горелки не затухают. Отработанный газ удаляется по специальному дымоходу, совмещенному с оборудованием.
Водяной узел водонагревательного аппарата
Устройство водяного узла газовой колонки практически одинаково, независимо от модели. Различие лишь в материале:
- Пластик – весьма практичный и долговечный.
- Латунь – традиционная для сантехники.
- Усиленный стекловолокном полиамид.
Водяной поток, попав в узел и воздействуя на мембрану редуктора, поднимает грибок в блок газа. Грибок, надавливая на клапан, открывает газ для горелки. Таким образом, задача узла — запуск при открытии крана горячей воды.
Старые модели газовых котлов
Устройство газовой колонки старого образца предполагает способ ручного включения. В устаревших моделях для розжига запальника нужны спички. Агрегат загорается, если повернута специальная ручка. Ее движение регулирует поступление голубого топлива, что действует на температуру воды.
Современные модели безопасней, практичней, удобней. Новые конструкции снабжены или электронным розжигом, или же пьезоэлементом.
В отличие от устройства газовой колонки старого образца, система электронного розжига способна функционировать полностью автоматически, без вмешательства человека. Это надежное, к тому же долговечное оборудование.
Система включается посредством, подающих необходимый для появления искры заряд, пары батареек. Без кнопок, без спичек. Открывается водопроводный кран – включается система. Батарейки, кстати, служат долго, так как на заряд идет минимальная энергия.
Системы, использующие пьезорозжиг, основаны на механическом движении, преобразующемся в электрический разряд. Несложно понять, как работает газовая колонка этого образца. Такие модели активируются кнопкой, расположенной на фронтальной панели. При первичном включении оборудования, на панели нажимается кнопка, активирующая пьезоэлемент. Возникающая искра поджигает запальник, а в дальнейшем при открывании крана включается основная горелка. Действует автоматический режим.
Что нужно учесть при выборе водонагревателя?
Бытовая газовая колонка – это не котел для отопления и выбирать ее по мощности рядовому пользователю затруднительно. Гораздо понятнее, когда речь идет о количестве нагреваемой воды. Эта величина указана в техническом паспорте изделия любого производителя и выражается в литрах за минуту при нагреве на 25 °С.
Для наглядности приведем таблицу с данными по водонагревателям российского бренда Нева, показывающими зависимость производительности от тепловой мощности агрегата:
Справка. Колонки для нужд ГВС по эффективности уступают газовым котлам отопления от 3 до 5 процентов. Если КПД атмосферного отопителя составляет порядка 88%, то у такого же водонагревателя КПД равен 84%. Но ощутить эту разницу на практике невозможно.
При выборе аппарата для нагрева воды вам необходимо в первую очередь определиться с его производительностью. Дальше мы предлагаем следовать простым рекомендациям:
- Если ваш бюджет ограничен, а в районе проживания часто отключают электричество, то простая энергонезависимая модель атмосферного типа – как раз то что нужно. Система розжига – от пьезоэлемента или на батарейках, они служат довольно долго (2—3 месяца при интенсивной работе).
- В большинстве квартир нельзя ставить атмосферные колонки из-за отсутствия дымоходных каналов, а отвод продуктов горения в вентиляционные шахты запрещен. Никаких проблем, покупайте турбированный водонагреватель с коаксиальным дымоходом, выходящим на улицу прямо сквозь стену. Только определите место выхода трубы и согласуйте его с соседями. Подробнее о подключении дымоходов к газовым колонкам рассказано в этой статье.
- В наших условиях, когда водопроводные сети изношены, лучше не ставить аппараты с розжигом от гидрогенератора. Последний может быстро выйти из строя из-за плохого качества воды и гидроударов в трубопроводах. Чтобы защитить генератор, придется водяной редуктор, а это дополнительные расходы.
- Старайтесь подбирать современные модификации аппаратов, где запальник не горит круглосуточно. Он медленно, но верно расходует газ, разрушает переднюю стенку теплообменника и коптит на лицевую панель.
Распространенные неисправности
Как и любое газоиспользующее оборудование, водогрейная колонка должна обслуживаться и ремонтироваться специалистом в данной области. Но есть ряд простых неисправностей, которые хозяин частного дома или квартиры может устранить самостоятельно. Чаще всего у проточных водонагревателей встречаются такие неполадки:
- Не поджигается запальник.
- Фитиль горит, но после открывания крана основная горелка не включается или поджигается, но тут же затухает.
- Наблюдается недостаточный нагрев воды.
- Вода начинает капать из нижней части корпуса.
Причин возникновения перечисленных симптомов может быть много, но мы укажем наиболее очевидные, которые пользователь может устранить своими руками.
Тягу в дымоходе нужно проверять регулярно, как это показано слева. Справа — очистка теплообменника от накипи, когда колонка не греет воду.
Нередко случается, что запальник не зажигается из-за банальной причины – разрядились элементы питания (батарейки).
Причиной затухания горелки может стать:
- отсутствие тяги в дымоходном канале;
- неисправность датчика тяги либо нарушение контакта в его проводке;
- негерметичная мембрана водяного узла;
- засор фильтра на входе (при наличии).
Низкая температура выходящей воды, что бывает спустя несколько лет эксплуатации, обычно связана с появлением накипи в теплообменнике и его придется промывать. А вот капли воды из-под корпуса говорят о негерметичности какого-либо соединения, предохранительного клапана или самого теплообменника. Причина – перегрев аппарата в момент отключения воды.
Неисправность с перегревом присуща атмосферным газовым колонкам. Механизм такой: когда резко перекрывается вода и горелка отключается, теплообменник остается горячим, в нем происходит вскипание и образуется пар. Если ситуация постоянно повторяется, то пар в конце концов прорывается наружу, нарушая наиболее слабое уплотнение. Отсюда рекомендация: в подобных аппаратах нужно сначала отключать газ, а потом перекрывать воду.
Рекомендации по обслуживанию и ремонту
Все элементы конструкции колонки в силу разных факторов подвержены разрушению. Любое газовое оборудование нуждается в регулярном обслуживании. Если во время профилактических работ были выявлены дефекты, они должны быть максимально быстро устранены. Безусловно, часть ремонтных работ стоит доверить профессионалом, но некоторые могут быть выполнены самостоятельно.
Демонтаж и настройка редуктора
Предварительно требуется отключить подачу топлива и воды. Только после этого можно приступать к проведению профилактических или ремонтных работ. Чтобы снять редуктор, необходимо выполнить несколько действий:
- с теплообменника сливается вода;
- с помощью разводного ключа от колонки отсоединяются трубопроводы газа и воды;
- если на предыдущих этапах не было допущено ошибок, то редуктор легко демонтируется.
В зависимости от модели агрегата в его конструкцию могут быть внесены изменения. Чтобы не возникло проблем во время демонтажа водного редуктора, необходимо предварительно отсоединить все трубы и детали, затрудняющие выполнение работы. Корпус должен сниматься легко, физических усилий для этого прикладывать не нужно.
Для настройки редуктора необходимо использовать специальные болты, располагающиеся с тыльной стороны узла. Чаще всего агрегат уже подготовлен к работе на заводе и в дополнительной настройке не нуждается. Нежелательно проводить регулировку узла без острой необходимости.
Чистка водяного узла
Это мероприятие следует проводить минимум один раз в течение 12 календарных месяцев. Откручивая крепежные болты, расположенные на крышке узла, необходимо проявить осторожность, чтобы не повредить фальцы. Когда крышка будет снята, требуется не только прочистить внутреннее пространство редуктора, но и выполнить следующие процедуры:
- Должны быть удалены все твердые остатки со дна детали, а также нужно промыть фильтр грубой очистки воды.
- Шток желательно смазать солидолом или касторовым маслом.
- Если возникли подозрения, что прокладка утратила прежнюю эластичность, ее также необходимо смазать.
При регулярном проведении технического обслуживания агрегата можно значительно увеличить срок его эксплуатации. Чаще всего из строя выходят уплотнитель штока и мембрана. Первый элемент необходимо менять один раз в 3 года, а второй — после появления разрывов либо микротрещин. Кроме этого, при интенсивной работе может поломаться пружина возврата штока в первоначальное положение.
Внимательно изучив устройство и принцип действия газовой колонки, все профилактические мероприятия можно выполнять самостоятельно. Если же уверенности в собственных силах нет, то стоит обратиться за помощью к профессионалам. Во время работы с агрегатом требуется строго следовать инструкции.