Если в вашем доме нет горячего водоснабжения или вам постоянно отключают горячую воду, жизнь становится совсем некомфортной. Но разве это не повод отказаться от горячего душа промозглым осенним вечером? Решить эту проблему можно установкой газовой колонки, как это делают многие пользователи. Но как же устроен такой миниатюрный водонагреватель и справится ли он со своей задачей?
Обо всем этом мы подробно расскажем в нашей публикации – здесь рассмотрим принцип работы газовой колонки, схему устройства. Он также фокусируется на наиболее важных отказах оборудования и способах их устранения. Представленный материал дополнен наглядными иллюстрациями, схемами и видео.
Общая структура хозяйственного столба
Гейзер – это проточный водонагреватель. Это означает, что вода проходит через него и нагревается по ходу. Но прежде чем перейти к разбору того, как устроена бытовая газовая колонка для нагрева воды, вспомним, что ее установка и замена связаны с централизованной системой газоснабжения.
Поэтому важно подать документы в газовую службу вашего региона вместе с соответствующим заявлением. О нормах и необходимых документах вы можете прочитать в других наших статьях, а теперь перейдем к устройству.
Разные модели газовых колонок отличаются друг от друга, но общее устройство бытовой газовой колонки выглядит примерно так:
- Газовая горелка.
- Система зажигания/зажигания.
- Вытяжка и подключение к дымоходу.
- Дымоходная труба.
- Камера сгорания.
- Вентилятор (в некоторых моделях).
- Теплообменник.
- Труба для подачи газа.
- Водный узел.
- Трубы для водоснабжения.
- Патрубок для вывода горячей воды.
- Передняя панель с элементами управления.
Центральным элементом колонки является газовая горелка, где поддерживается горение газа, что способствует нагреву воды. Горелка устанавливается в доме, она собирает горячие продукты горения, назначение которых – нагрев воды.
Корпус выполнен из металла и полностью закрывает переднюю и боковые стороны динамика. Важно, чтобы материал корпуса хорошо проводил тепло, ведь от теплопередачи зависит качество обогрева.
Конструктивные элементы газовой колонки расположены внутри дома. Здесь показано закрытое газовое оборудование
В верхней части прибора имеется вытяжной колпак и дымоход, через который продукты сгорания выходят из колонки и помещения. Их устройство зависит от того, открыта колонка или закрыта, что будет показано ниже.
Трубы вьются внутри корпуса, вода проходит по ним под естественным давлением и нагревается горячими газами. Вся эта система трубопроводов называется теплообменником. Внизу две трубы: справа – для приема холодной воды из трубопровода, по левой стороне вытекает горячая вода.
Между водопроводной сетью и газовой колонкой часто устанавливают фильтр, регулирующий жесткость воды. Без фильтра колонка может покрыться отложениями при высокой температуре воды. При входе в колонку вода проходит через водяной узел, выполняющий роль своеобразной «связи» между потоком воды и потоком газа. Об этой связи мы поговорим чуть дальше.
Горящая газовая горелка с электроподжигом и датчиком пламени. Датчики играют важную роль в работе оборудования. Об их особенностях поговорим ниже
С помощью другой трубы, которая также размещена внизу, колонка подключается к газовой магистрали.
Также имеется передняя панель с блоком управления. Он оборудован регуляторами для контроля расхода газа и воды. В зависимости от модели это могут быть простые ручки, которые нужно крутить, или жидкокристаллические дисплеи, на которых видно множество характеристик динамика, или даже характер неисправности, если динамик не работает.
Как действует газовая колонка?
Познакомимся с принципом работы газовой колонки в виде простого алгоритма:
- при протекании воды через гидроблок диафрагма натягивается и перемещается вверх по штоку, соединенному с газовым клапаном;
- затем клапан открывает подачу газа на основную горелку;
- газ воспламеняется от электрода или воспламеняет, сжигает и нагревает воду, протекающую по трубам теплообменника;
- поток нагретой воды подается в кран через левый патрубок;
- продукты горения газа выводятся через дымоход или вытяжку – есть принципиальная разница между открытой и закрытой колонками, о которой будет подробно сказано ниже.
При этом мощность пламени и мощность потока воды через колонку можно регулировать с помощью органов управления на передней панели.
А теперь давайте подробнее рассмотрим, как зажигается горелка и как к ней подключается уже упомянутый водяной узел.
Конструктивные элементы и принцип работы гидроагрегата. В просторечии его называют «лягушкой». На рисунке желтые стрелки показывают направление движения газа, синие стрелки – направление движения воды
Способ зажигания газа
В целом, газовые водонагреватели основаны на трех способах розжига газа. Как видно на схеме, реакция водяного узла (лягушки) во всех трех случаях выступает сигналом к розжигу основной горелки).
Существует три способа зажигания:
- использование пьезоэлемента;
- от батареек;
- от вращения турбины.
Пьезорозжиг — это ручное зажигание, для него требуется кнопка на передней панели. Нажатие на кнопку закрывает пьезоэлектрический элемент, который поджигает воспламенитель. Он в свою очередь зажигает основную горелку по сигналу штока, который активным напором воды перемещает водяную мембрану.
Зажигалка продолжает гореть небольшим пламенем, пока ее не выключат вручную. Это приводит к повышенному расходу газа и увеличению отложений в трубах. Одна из проточных газовых колонок с ручным розжигом Bosch Therm 4000OW 10-2P.
Схема газовой колонки с пьезорозжигом. На рисунке показано «внутри» колонки — основные конструктивные узлы, расположенные внутри корпуса, и кнопки/ручки, расположенные снаружи
Гейзеры некоторых моделей работают от батареек. В котором поджиг происходит от электрической искры после сигнала штока. Вместо запальника здесь электроды, непосредственно поджигающие основную газовую горелку.
А вот батарейки менять нужно в среднем раз в 10 месяцев, а при постоянном использовании — раз в 2 месяца, чтобы не возникло непредвиденных обстоятельств. Один из этих динамиков с батарейным питанием Zanussi GWH 10 Fonte Glass Позволять Spezia.
Иногда воспламенение происходит от вращения гидротурбины (с потоком воды). Зажигание также происходит от электрической искры, но батарейки менять не нужно, ведь турбина сама вырабатывает электричество в процессе протока воды.
Но для работы гидротурбины требуется высокое давление в трубах, не менее 0,3 бар. Не в каждом доме есть такое давление. В России и других странах СНГ покупать такие колонки не рекомендуется из-за нестабильного напора воды. Как пример такой модели – газовая колонка Bosch Therm 6000 О WRD 15-2 G, что заметно дороже двух упомянутых выше моделей.
Устройство водяного узла колонки
Особый интерес представляет устройство водяного узла. Структуру можно увидеть на схеме ниже, подписи к деталям — под схемой. Остальные отмеченные предметы используются для вечеринок.
Элементы конструкции ремкомплекта водяного узла газовой колонки марки Нева: 1) мембрана силиконовая Д 54 мм; 2) сальник забора холодной воды 19х14х2,5 мм; 3) сливной клапан 10х6х2 мм; 4) регулятор расхода воды 14,5х9,5х2,5 мм – 2 шт.; 5) прокладка вала, резьба М 12 х 1 5,34х1,78х1,78 мм – 2 шт.; 6) уплотнительная втулка втулки штока М 12 х 1 14х11х1,5 мм; 7) сальник под винт подмембранного регулятора давления 6,4х2,6х1,9 мм; 8) сальник винта регулятора расхода воды 7х3,2х1,9 мм; 9.) коробка сальниковая для подключения водогазоблоков 27,5х23,5х2 мм; 10) сальник для соединения водогазового узла с горелкой 18х13х2,5 мм; 11) датчик температуры воды проходной 10х6х2 мм
Основными рабочими частями являются шток и мембрана, под действием которых он перемещается, когда в нижней части начинается течение воды. Шток открывает клапан и позволяет газу поступать в горелку, которая затем воспламеняется.
Еще одним рабочим элементом является шарик из ПВХ, выполняющий роль предохранителя. Он перекрывает подачу газа при резких перепадах давления в водопроводных трубах – гидроударах, о которых мы тоже поговорим.
Тип камеры сгорания
По устройству камер сгорания газовые колонки бывают двух видов: открытые и закрытые.
Колонки с открытой камерой сгорания имеют открытый доступ воздуха к горелке, а продукты сгорания попадают в колпак.
Эти модели проще, чем турбированные, о которых пойдет речь ниже, их работа практически бесшумна и в большинстве случаев они не требуют электричества. Однако из-за открытой связи между камерой сгорания и помещением возможно загрязнение воздуха в помещении, если вытяжка не работает должным образом.
Колонны с закрытой камерой сгорания турбированными. Камера сгорания в них герметична, как и каналы нагнетания и выхода воздуха. Туда он нагнетается вентилятором по коаксиальным трубам и выходит через дымовую трубу вместе с продуктами сгорания.
Такие колонки обычно полностью автоматизированы, у них нет ручного управления, а датчики тяги и температуры в них более чувствительны. Эти динамики «современны» и более безопасны.
На иллюстрациях выше показана газовая колонка с закрытой камерой сгорания. Для сравнения на следующем рисунке вы можете увидеть расположение двух типов динамиков рядом. В них вы найдете много схожих элементов, но принцип отвода продуктов сгорания заметно отличается.
Сравнение камер сгорания в колоннах. Слева открытая камера сгорания. Справа гейзер с закрытой камерой сгорания, где воздух нагнетается в камеру с помощью вентилятора
Основные характеристики колонок
А теперь поговорим об аспектах практического использования колонки. Одной из основных характеристик является производительность. Она напрямую связана с мощностью, которая указывается в кВт и показывает объем воды, нагретой за минуту на 25°С.
Свойства обычно указываются в паспорте устройства. Обыкновенная колонка нагревает 10-20 литров воды в минуту на 25°С, хотя это значение может значительно варьироваться.
Еще одна характеристика современных динамиков — модуляция мощности. Он показывает, как может меняться мощность колонки в зависимости от расхода воды и измеряется в процентах от первоначальной мощности.
Для модуляции колонки оснащены специальной арматурой с мембраной, которая изменяет подачу газа на горелку в зависимости от силы тока. Нормальной считается модуляция в диапазоне 40-100% мощности устройства.
На схеме показана модулирующая арматура и принцип ее работы, который аналогичен работе водяного узла и его мембраны
Датчики безопасности и их значение
Гейзер может быть опасен, потому что он подключен одновременно к водопроводу и газопроводу, каждый из которых может представлять угрозу.
В случае проблем с подачей газа или воды датчики безопасности отключат работу колонки, а специальные вентили перекроют подачу воды или газа.
Как правило, газовые водонагреватели выдерживают давление до 10-12 бар, что в 20-50 раз превышает нормальное давление в трубе. Такие резкие скачки возможны при так называемых гидроударах.
Но если давление ниже 0,1-0,2 бар, колонка не сможет работать. Перед покупкой нужно внимательно изучить инструкцию и характеристики, чтобы понять, оптимизирована ли колонка для низкого давления воды в трубах стран СНГ и будет ли она работать как надо. Наоборот — выдержит ли резкие перепады давления, что, к сожалению, в наших условиях тоже не редкость.
Схема розжига горелки, работающей от электрической искры. Расположение самых важных датчиков безопасности бытовой газовой колонки
Вообще современная газовая колонка содержит множество датчиков безопасности. Все они, в случае поломки, могут быть заменены.
Подробнее о назначении и расположении датчиков — в таблице ниже.
| Название датчика | Расположение и назначение датчика |
| Датчик тяги дымохода | Он расположен сверху узла, соединяющего колонку с дымоходом. Отключает колонку при отсутствии тяги в дымоходе |
| Газовый клапан | Он расположен в трубе подачи газа. Выключает колонку при падении давления газа |
| Датчик ионизации | Находится в камере устройства. Выключает устройство, если пламя гаснет при включенном газе. |
| Датчик пламени | Находится в камере устройства. Отключает газ, если пламя не появляется после поджига |
| Предохранительный клапан | Ставится на водозабор. Перекрывает воду в случае повышения давления в трубопроводе |
| Датчик потока | Выключит колонку, если из крана перестанет течь вода или перекроют подачу воды |
| Датчик температуры | Ставится на патрубки теплообменника. Блокирует работу горелки при значительном перегреве воды во избежание повреждений и ожогов (работает в основном при +85ºС и выше) |
| Датчик низкого давления | Он не позволит включить колонку при снижении давления воды в трубах. |
Основные неполадки и способы их исправить
Когда мы говорим об устройстве и принципах работы бытовой газовой колонки, а также о встроенных в нее датчиках, стоит вкратце упомянуть о возможных ошибках и неисправностях. Здесь мы не будем останавливаться на полном ремонте или замене колонки, а быстро пройдемся по всем пунктам, перечисленным в описании горелки, и опишем их проблемы, а также способы борьбы с ними самостоятельно.
Как уже было сказано, основной элемент колонны — газовая горелка. Часто горелка гаснет из-за срабатывания предохранительных датчиков, о которых мы уже говорили. Общие проблемы, которые приводят к этому сценарию — это загрязнение теплообменника сажей и накипью.
причина низкого давления — образование накипи в трубках теплообменника. В этом случае нужно снять теплообменник и промыть трубы специальными жидкостями для удаления накипи.
На этой фотографии показан грязный теплообменник. В этом случае нужно его снять и очистить от нагара. Если колонка расположена возле плиты, теплообменник также может быть загрязнен кулинарным жиром
При неполном сгорании газа или длительной эксплуатации колонки в камере снаружи скапливается сажа, что значительно снижает теплопроводность и качество нагрева воды.
Чтобы узнать больше о причинах низкого давления и сложности очистки, перейдите по этой ссылке.
Если газовый кран не открывается из-за низкого давления подаваемой воды, снимите фильтр, проверьте его герметичность и при необходимости промойте. При недостаточном давлении воды или газа обратитесь в соответствующую коммунальную службу.
Если вода течет прямо из колонки, значит, нарушена герметичность труб. Необходимо их демонтировать и заменить уплотнительные элементы. При необходимости сами трубы подлежат замене.
Отдельно стоит вспомнить о выходе из строя водяной мембраны. При длительной эксплуатации колонки мембрана водяного узла изнашивается и ее чувствительность значительно падает. Он перестает реагировать на низкое давление воды и, следовательно, не подает сигнал о необходимости розжига горелки. В лучшем случае его следует менять каждые 5-6 месяцев год.
Когда диафрагма изнашивается, можно купить ремкомплект и заменить ее самостоятельно. Гидроблок состоит из таких основных элементов, как резиновая мембрана, крышка, корпус и пластиковая пластина с пружинами
Иногда проблема еще и в штоке, который двигает мембрану, его тоже можно заменить при необходимости, ведь для этого есть специальные ремкомплекты.
Чтобы лучше понять устройство вашей модели газовой колонки, необходимо внимательно изучить инструкцию по эксплуатации и паспорт объекта. Это не только сэкономит вам время и нервы, но само по себе улучшит ваше понимание того, как работает инструмент.
Выводы и полезное видео по теме
Для закрепления представления о строении газового столба можно посмотреть видеообзор, где размещение всех элементов столбца подробно объясняется на живом примере:
В этом материале мы изучили устройство бытовой газовой колонки, принцип ее работы. Затем мы оценили работу с основными элементами. А зная основные узлы и элементы газового оборудования, датчики охранной системы, вы сможете диагностировать поломку самостоятельно. А если причиной неисправности станет загрязнение отдельных элементов конструкции, произведите самостоятельный ремонт газовой колонки.
Хотите дополнить вышеизложенный материал полезными рекомендациями или задать вопросы, которые мы здесь не осветили? Спросите совета у наших специалистов и других посетителей сайта – форма обратной связи находится ниже.
