Газовая колонка с закрытой камерой сгорания: проточная, бездымоходная, коаксиальная

Принцип действия

Проточный водонагреватель с турбонаддувом функционирует по такому же принципу, как и обычная газовая колонка, только имеет более совершенное устройство с высоким уровнем автоматизации. При открытии крана горячей воды и возникновении в сети ГВС определенного расхода аппарат включает основную горелку и вентилятор, после закрывания вентиля – отключает.

А вот принцип работы модуляционного горелочного устройства в тандеме с нагнетателем в корне отличается от горения в открытой камере традиционных агрегатов. Там поступление воздуха ничем не ограничивается, из-за чего страдает эффективность сжигания топлива. В турбированном аппарате расход воздуха четко дозируется в зависимости от потребности горелки, что и обусловливает более высокий КПД нагревателя – до 92—94%.

После открывания крана горячей воды процессы внутри газовой колонки происходят в следующем порядке. Водяной узел открывает подачу газа на запальник и замыкает контакты датчика. В результате на свече происходит искрообразование и фитиль поджигается. После этого открывается подача топлива на главную горелку, что воспламеняется от запальника, который сразу же гаснет. Агрегат функционирует в основном режиме и греет воду до тех пор, пока кран не закроется или не наступит одна из аварийных ситуаций:

• срабатывание датчика тяги;
• падение давления в трубе водопровода;
• затухание основной горелки;
• срабатывание датчика перегрева;
• падение давления газа;
• отключение электроэнергии.

Бойлерная колонка с закрытой камерой

Это вид газовых устройств, представляющий собой резервуар, в котором нагревается вода, а затем по линиям труб распространяется к водоразборным точкам. Вода в ёмкости постоянно горячая, а не в момент открытия крана ГВС, как при пользовании проточным теплогенератором. Бездымоходная колонка работает по такому принципу: когда понижается температура в резервуаре, термодатчиком подаётся сигнал горелочному устройству для включения. В процессе работы горелки горячий воздух поступает в жаровую трубу, окружённую водой, и передаёт ей тепло. Как только вода нагреется до заданного режима, горелка отключается.

Ёмкость прибора оборудована теплоизоляцией, поэтому подобно термосу может сохранять температуру продолжительное время. Всегда можно пользоваться горячей водой моментально и в необходимом объёме. Вместительность резервуара накопительного прибора разная у всех моделей, варьируется от 10 до 500 литров. Корпус изготовлен из стали, покрыт эмалью или стеклофарфором. Главное достоинство бойлера — использование большого объёма горячей воды даже при полном отключении водоснабжения.

Но, как и всякая технологичная конструкция, турбированная колонка имеет недостаток — на промежутке между вентилем ГВС и баком остаётся горячая вода, которая затем остывает. Поэтому пользователю, открыв кран, приходится ждать, пока сойдёт холодная вода.

Эта проблема решается с помощью циркуляционной установки, состоящей из небольшого насоса, который подключается трубой с маленьким диаметром к системе труб, ведущим к конечным точкам. При помощи насоса перекачивается оставшаяся неиспользованная вода обратно в резервуар, этим предотвращается её остывание.

Включение прибора

Первым этапом является установление элементов питания. Для этого откройте отсек для батареек и установите их, соблюдая полярность. Затем нужно открыть вентиль холодной воды и газовый. Откройте на ближайшем из смесителей кран с горячей жидкостью.

В момент, когда жидкость протекает через водяной узел, происходит искровое возгорание и, благодаря этому, зажигается горелка. Если включение происходит впервые или после длительного простоя, в газовой магистрали  возможно скопление воздуха, для того, чтобы его удалить, понадобится несколько раз открывать смеситель с удержанием на минуту, а затем закрывать.

Vaillant AtmoMAG exclusiv 14-0 GRX

Vaillant AtmoMAG exclusiv 14-0 GRX Не лучший вариант от известного немецкого концерна, цена от 27 тыс. руб.

Характеристики

Технический параметр	Реализация
Тип оборудования	Колонка газовая проточная
Тип розжига	Полностью электрика
Расход воды	14 литров
Конструкционные особенности модели	Очень компактная встроенная техника
Управление	Механические селекторы, лампочки-индикаторы

Оценка — 2. Заявленные характеристики хороши, но все уперлось в исполнение. Самые частые поломки одновременно самые дорогие, закрытая камера очень часто подводит, сервопривод выходит из строя очень быстро. С учетом цены брать не стоит.

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 также 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.

Достоинства и недостатки

Для полного представления о приборе стоит рассмотреть преимущества турбированных газовых колонок перед классическими приборами:

• Нагнетание воздуха вентилятором позволяет водонагревателю работать внутри помещения без вентиляции. Попадающие в камеру сгорания воздушные массы предварительно прогреваются о стенки коаксиального дымохода, за счет чего увеличивается КПД.
• Закрытая камера не отдает тепло внутрь комнаты, что актуально летом в жаркие дни.
• Кислород в помещении не выжигается за счет нагнетания воздуха с улицы.
• Из закрытой камеры внутрь помещения не попадают продукты горения. Исключена возможность загазирования.

Человек, приобретающий колонку, должен знать недостатки турбированного прибора:

• Газовый водонагреватель с турбонаддувом энергозависим. Без напряжения не работает вентилятор и электрический розжиг. Для пользования прибором во время отключения электроэнергии придется дополнительно установить источник бесперебойного электропитания.
• Лопасти и электромотор работающего вентилятора создают специфический шум в помещении.
• Стоимость прибора высока. Самая дешевая модель обойдется минимум в 15 тыс. рублей.
• Перед монтажом колонки потребуется получить разрешение от газовой службы.

Существует еще один нюанс использования газового прибора, связанный с соседями, живущими этажом выше. Вентилятор создает отводящий поток продуктов горения, которые проникают через открытые окна в соседнюю квартиру. Перед монтажом колонки этот вопрос требует согласования.

Принципы подбора турбоколонки

Подбор турбоколонки Ассортимент газовых колонок с турбо режимом на российском рынке откровенно невелик. Долгие годы доминировала одна модель от Бош, которая была откровенно не лучшей по своим механическим характеристикам, чуть позже добавился вариант от Аристон серии «Марко Поло», оба варианта были практически единственным выбором на территории СНГ.

Сейчас ситуация несколько выровнялась, но рассматривать ниже будем турбированные колонки разных производителей скопом. Связано это с тем, что даже в 2021 только крупнейшие производители имеют полноценную линейку нагревателей с закрытой камерой.

Вторая причина, как уже говорилось, кроется в достаточно высокой цене. Пренебрегаем всем, что дороже тысячи долларов (у «Бош», например, есть несколько моделей и намного дороже). С точки зрения практичности и учитывая российский климат, лучше купить двухконтурный котел уже с функцией отопления за практически ту же сумму, а недостаток ожидания нагрева с лихвой компенсируется возможностью пользования полноценным независимым отоплением.

Системы водогрейного аппарата, основанного на сжигании углеводородов, зависят в первую очередь от давления газовой смеси. Если речь идет о пропан-бутановой системе, питаемой от баллона, обычно ставят соответствующий редуктор. Турбированные колонки с возможностью подключения баллонов маркируются отдельно. Если же колонка традиционно подключается к газовой магистрали, то конечный пользователь ни на что не влияет в этом плане.

Второй необходимый параметр — давление воды. В большинстве наших систем по всем нормам оно находится в пределах 0,15 бар. Но в конструкцию колонок на случай серьезного порыва обычно закладывают способность пережить гидроудар силой до 12-15 бар.

Следует заметить, что газовые колонки турбо системы зачастую становятся жертвами «продвинутой» системы. В случаях «интеллектуального» управления пламенем может устанавливаться датчик слежения за напором воды и соответственно регулировать горелку. Проблема в том, что такие датчики во многих моделях средней ценовой категории невероятно капризные, из-за чего из колонки периодически течет то ледяная струя, то крутейший кипяток.

Производительность колонки считают по тому, сколько литров нагревается в минуту. В случае турбированных колонок данный параметр прямо зависит исключительно от мощности нагнетательного аппарата, который и обеспечивает поток, ведь диаметры подводящих трубок стандартизированы. Рекомендуемая производительность колонки для различных домовых потребностей вкратце может быть описана следующей схемой:

Схема для колонки

В среднем принимают, что одна точка набора воды — это смеситель, который расходует около 7 литров воды в минуту. Картина в целом универсальна как для простых колонок с открытой камерой, так и для турбосистем.

Вопрос розжига аппарата решается относительно просто. Любая водогрейная аппаратура может запускаться такими способами:

• вручную, открытым огнем, в первую очередь — спичечным. Простейший вариант, но он же — наиболее пожароопасный. Вдобавок, механическая конструкция ломается;
• пьезоэлемент, включаемый отдельной кнопкой.
• Электрический розжиг. Лучший возможный вариант.

Турбированные колонки используют последний вариант.

Устройство газового водонагревателя

Проточный водонагреватель отличается по типу камеры сгорания газа:

1. Открытая камера сгорания газа. Кислород, необходимый для процесса горения, берётся из воздуха естественным путём без применения дополнительных механизмов. Другое название приборов такого типа – атмосферные;
2. 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:

1. Потребитель активирует запальный механизм.
2. 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.
3. Газ, поступающий на горелку, загорается от запальника.
4. Вода поступает в теплообменник, где через систему змеевиков нагревается.
5. Нагретая вода выводится через трубки в водопроводную систему и поступает на точки раздачи воды.
6. 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.

О системах розжига и безопасности

В нынешнее время проточные нагреватели снабжаются системами ручного и автоматического розжига. В первом случае искру на запальнике создает пъезоэлемент, включаемый кнопкой на передней панели. Затем фитиль горит постоянно, вне зависимости от того, как газовая колонка работает. Потушить запальник можно, лишь перекрыв подачу горючего.

Электронный розжиг происходит автоматически, при открывании крана ГВС. Искра создается на запальнике от энергии двух круглых батареек, их заряда хватает ориентировочно на год. Фитиль не горит постоянно, он затухает сразу после пуска главной горелки. Таким же способом, но без батареек запальник включается от искры, создаваемой гидрогенератором. Его турбина приводится в движение давлением воды и вырабатывает электроэнергию.

Во всех колонках в соответствии с нормами задействованы следующие средства безопасности:

• при отсутствии тяги в дымоходе клапан закроет подачу топлива по сигналу датчика;
• при падении давления в газовой магистрали или его отключении сработает газовый клапан;
• при затухании пламени сработает соответствующий датчик и топливная магистраль будет закрыта.

С целью сберечь теплообменник газовой колонки многие модели аппаратов дополнительно снабжаются датчиком температуры и предохранительным клапаном.

Особенности газовых колонок с турбонаддувом

Отметим сразу, что дымоходная труба у агрегатов этого типа все-таки есть. Термин «бездымоходная колонка» употребляется в том смысле, что газоиспользующая установка не нуждается в традиционном дымоходе с естественной тягой. Это одна из множества особенностей, которыми отличаются газовые колонки с закрытой камерой сгорания. Естественная тяга не нужна, потому что в аппарат встроена собственная, принудительная, обеспечиваемая вентилятором. А для подачи воздуха и выброса отработанных газов используется специальный двустенный (коаксиальный) дымоход.

Теперь соберем все технические решения, внедренные в турбированном водонагревателе, в один список, а затем рассмотрим каждое из них по отдельности:

• система автоматического розжига с помощью электричества;
• принудительное удаление дымовых газов и всасывание воздуха для горения извне с помощью турбины;
• герметичная камера сгорания закрытого типа;
• модуляционная горелка;
• электронный блок управления;
• система, препятствующая размораживанию теплообменника.

Поскольку турбированные газовые колонки всегда подключаются к домовой электросети, то система розжига в них применяется электрическая. На многих интернет-ресурсах можно найти информацию, что в наддувных агрегатах используется пъезорозжиг или искрообразование от батареек. Эти данные не соответствуют действительности, нет никакого смысла встраивать элементы питания в прибор, подключаемый к сети 220 В. Не говоря уже о ручном пъезорозжиге, что абсолютно не совместим с работой средств автоматизации.

Вентилятор, устанавливаемый в турбированную газовую колонку, выполняет 2 задачи: выталкивает в коаксиальный дымоход продукты сгорания и затягивает в камеру воздух с улицы, минуя помещение. В схемах нагревателей от различных производителей турбина может внедряться по-разному:

• в качестве нагнетателя — вентилятор находится в начале газовоздушного тракта, перед горелкой и нагнетает воздух в закрытую камеру;
• в качестве дымососа — турбина располагается перед выходом дымовых газов, за теплообменником, и функционирует в режиме всасывания.

Камеры сгорания турбированных колонок герметичны лишь условно. Это означает, что они отделены от воздушной среды помещения, но сообщаются с улицей, поэтому существенного избыточного давления в них не бывает. Суть в том, чтобы вентилятор подавал именно такое количество воздуха, какое требуется для горения в том или ином режиме. Производительностью нагнетателя (или дымососа) управляет контроллер.

В тандеме с вентилятором функционирует газовая горелка аппарата. По принципу работы она является модуляционной, то есть, способна в автоматическом режиме плавно изменять интенсивность горения. При этом газогорелочное устройство ориентируется на изменения напора воды, возникающие вследствие увеличения или уменьшения водоразбора.

Всеми процессами в нагревателе от начала и до конца управляет электронный блок – контроллер. Ориентируясь на сигналы датчиков, последний регулирует мощность горелки и производительность вентилятора, а при возникновении нештатной ситуации дает команду на перекрывание газа. Впрочем, схема построена таким образом, что в случае серьезной аварии газовый клапан сам отключит подачу топлива, без команды контроллера.

И последнее новшество – система, предохраняющая теплообменник от размораживания в том случае, когда температура в помещении опускается ниже 0 ºС. Газовая колонка с антизамерзанием оборудована специальным электрическим нагревателем, автоматически включающимся при температуре 0 ºС или ниже в режиме ожидания, когда вода в трубках теплообменника не движется.

Котел с дымоходом или без. Какой лучше?

Бездымоходный котел является довольно удобным и экономичным вариантом, если выбор потребителя зависит от территории установки. Его производительность гораздо больше, чем у дымоходных котлов, а также удобная система камеры сгорания, что также говорит о пользе бездымоходного котла для потребителя.

Минусами такого котла может стать то, что его система зависима от потребления энергии, а также заставляет тратить много сил на ее обслуживание.

Бездымоходный котел будет наилучшим вариантом в типовых домаъ, когда стена позволяет установку коаксиальной трубы. Такая труба позволяет иметь независимую систему дымоудаления, а также не беспокоится о безопасности помещения и потребителя, находящегося в нем, в отличии от дымоходных газовых котлов.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Основные преимущества турбированных колонок

Кроме возможности установки таких колонок в помещениях, не оборудованных дымоходами, турбированные колонки имеют ряд других преимуществ, которые были замечены не только профессиональными экспертами, но и обычными пользователями.

В первую очередь следует выделить следующие моменты:

• Принудительное нагнетание свежего воздуха позволило повысить эффективность работы колонки. КПД такого агрегата значительно выше по сравнению с традиционными моделями.
• Закрытый вид камеры сгорания позволяет предотвратить повышение температуры в помещении, что особенно актуально при интенсивной эксплуатации в теплый период года.
• Забор свежего воздуха с улицы позволяет предотвратить так называемое выжигание кислорода, что делает атмосферу в квартире более комфортной и здоровой.
• Кроме того, практически полностью закрытый корпус снижает риск загазирования и проникновения продуктов горения в помещение. Колонки такого типа считаются наиболее безопасными.

Ради справедливости стоит сказать и о присущих данному оборудованию недостатках:

1. Энергозависимость колонки, для обеспечения работы вентилятора необходимо подключение к бытовой электрической сети. При отключении напряжения пользоваться такой установкой нельзя, решить проблему поможет источник бесперебойного электропитания.
2. Работа вентиляторной установки создает дополнительный шум, но его уровень не создает ощутимого дискомфорта.
3. Значительная стоимость колонок такого типа, в среднем она обойдется владельцу не менее чем в 15-17 тысяч.
4. Установку такого оборудования в любом случае необходимо согласовывать с организацией, поставляющей природный газ. Кроме того, вполне возможно придется получить разрешение и от соседей с вышерасположенных этажей.

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.