Как работает газовая колонка

Газовая колонка остаётся одним из самых оптимальных способов решения проблем с водоснабжением. Но несмотря на удобность и простоту, установка нагревательной техники требует хотя бы поверхностных знаний о том, что такое есть водонагреватель проточного типа.

Здесь вы узнаете, как устроена газовая колонка и как её подключить; также в статье подробно представлена схема проточного газового водонагревателя.

Устройство агрегата

Большая часть газовых водонагревателей относится к проточному типу. Каждый проточный водонагреватель (газовый) имеет приблизительно один и тот же принцип работы и похожие комплектующие. Принцип работы проточного газового водонагревателя достаточно простой: газ нагревает холодную воду из теплообменника.

При этом сам узел автоматически перекрывает поток газа, как только фиксируется уменьшение водяного напора. Таким образом исключается возможность перегрева агрегата. Кроме того, при помощи специального датчика устройство контролирует утечку газа, полностью отключая колонку если отсутствует тяга. Таким образом, газовая колонка остаётся безопасной для владельцев.

В качестве примера приведена конструкция газовой колонки нева.

Устройство аппарата снаружи

Подключение газовой колонки может быть довольно запутанным делом. Ниже приведён чертеж, на котором можно увидеть из чего состоит газовая колонка.

Что входит во внешнюю часть аппарата:

1. Металлический кожух (№1), накрывающий устройство.
2. Специальное смотровое окошко (№2), расположенное на фасаде водонагревателя. Через него можно визуально контролировать происходящее в колонке.
3. Под окном расположены две ручки (задвижки) регулятора – одна для газа (№3), другая для воды (№4). Принцип работы задвижек основан на действии приводного механизма, в качестве которого может выступать как человеческая рука, так и электропривод. Под действием силы обеспечивается вращение шпинделя задвижки, который при повороте и обеспечивает изменение запорного элемента арматуры.
4. Между регуляторами есть жидкокристаллический дисплей (№5), на котором можно увидеть текующую температуру подаваемой воды.
5. В нижней части агрегата расположены патрубки, отвечающие за подачу и выведение воды, и за подачу газа. В правую половину водогрейки вмонтирован патрубок (№6), в который с одной стороны вводится холодная вода, поступающая из водопровода, а с другой стороны присоединена (№7) труба, выводящая уже тёплую воду наружу, к потребителю.
6. Чуть левее (№8) располагается другой патрубок, соединённый со шлангом для вывода газа. Шланг подключён к газовой магистрали, либо газовому баллону.
7. В самой верхней части аппарата (№9) располагается фланец, который соединяется с газоотводящей трубой.
8. Все вышеописанные механизмы крепятся к специальной «стенке» (№10) с двумя отверстиями для кронштейнов.

СПРАВКА: Конструкция газовой колонки Нева, разумеется, не является чем-то уникальным: схема колонки Астра имеет схожее строение. Подобное строение также имеют многие другие модели.

Внутреннее устройство агрегата

Чтобы осмотреть внутренности аппарата необходимо снять внешний кожух.

Итак, из чего состоит газовая колонка:

1. Водяной регулятор (№12) открывает газ при повороте ручки крана. Он соединён с водяным патрубком(№6). К водяному узлу колонки присоединяется (№13) шток для (№13) регулировки водонапора.
2. Цилиндр (№14), с небольшим сечением на стенках работает как пробка, при извлечении которой вся жидкость, находящаяся в нагревателе, экстренно сливается. Это нужно, например, если необходимо провести ремонт. Кроме того, данный цилиндр оснащён газовым клапаном для предохранения, который открывается при серьёзном изменении давления в магистрали.
3. В центральной части располагается блок управления газовой колонки (№16), необходимый для контроля температуры давления. От него отходит множество проводов, которые соединяют с блоком разные датчики и другие внутренние механизмы.
4. Как и с водным регулятором, из газового (№17) отводится шток с ручкой. (№18). Газовый узел ведёт газовые трубы к горелкам.
5. Прямиком между газовым патрубком и краником для регулировки поступления газа располагается электромагнитный клапан для газовой колонки(№19). Он служит для транспортировки газа в газовый узел. Кроме того, к нему прикреплена ручка, контролирующая уровень мощности и зажигания аппарата.
6. Несколько выше расположен (№20) коллектор, который соединяется с блоком газа через фланцевый патрубок. Он прикреплён к корпусу колонки двумя винтиками (№21). На коллекторе можно найти специальные сопла, через которые газ поступает прямиком на горелку, состоящую из десяти рядов (№22). Также к коллектору прикреплена свеча, образующая искру для розжига горелки и датчик пламени (№24)
7. Принцип работы газовой колонки на батарейках состоит в том, что в центральной части блока располагается выключатель (№15), на который действует специальный толкатель, соединённый со штоком. Именно выключатель “выпускает” электричество из батарейки в газовой колонке. Сначала оно поступает в секцию управления, а затем до запальника, где образуется искра.
8. Над коллектором располагается медный модуль теплообмена (№25), прикреплённый к корпусу двумя винтами (№28). Именно он передаёт тепло холодной воде. С правой стороны от обменника находится водяной редуктор газовой колонки (№26), а слева — патрубок вывода уже тёплой воды (№27). Патрубок водоотведения оснащён двумя предохранительными датчиками: один (29) — для защиты от перегрева, другой служит термометром, передающим через провода информацию непосредственно к ЖК-дисплею.
9. В верхней части колонки располагается (№31) система выведения сгоревшего газа. Через множество перемычек отработанные продукты горения выводятся прямиком в канал дымохода. Левее находится (№32) датчик тяги. Принцип работы датчика тяги прост: он служит предохранителем, отключающим устройство в случае отсутствия тяги. Датчик тяги соединён с датчиком перегрева (№29), при этом сам принцип работы датчика тяги мало чем отличается от действия датчика перегрева, просто первый защищает систему от утечки газа, а второй — непосредственно от перегрева.
10. В самом низу можно увидеть блок специальный блок (№34), где находятся две батарейки. Принцип работы газовой колонки на батарейках основывается на полной автоматизации розжига. Установленные батарейки дают искру для розжига и обеспечивают автономную работу агрегата. Недостатком является только то, что элементы питания недолговечны. Розжиг же более старых колонок проводится вручную.
11. По обе стороны корпуса есть отверстия (№33), предназначенные для винтов, которыми корпус прикрепляется к стене.

СПРАВКА: Устройство колонки Оазис практически не отличается от вышеприведённой. Газовый и водяной блок газовой колонки Оазис имеют схожее строение, разница заключается только в том, что у «Оазиса» на передней панели присутствует специальный переключатель “Зима и лето”, который в летнее время выключает половину действующих горелок для экономии. Если у вас летом не работает газовая колонка вообще, то можно убрать подачу газа полностью.

Принцип работы

Чтобы правильно понять принцип действия газовой колонки, надо первоначально понять как работает её система безопасности.

Если аппарат выключен, блок управления газовой колонки перестаёт получать питание, т.к. электрическая цепь в выключателе разорвана. Это происходит за счёт того, что толкающий механизм прижимает пластину выключателя и держит ее выключенной.

Электромагнитный клапан на газовой колонке тоже находится в закрытом состоянии и перекрывает поток газа из входного патрубка, т.к. к нему питание тоже не поступает. Однако не только он препятствует проходу газа: пружинный клапан, расположенный в модуле газа, также отключается, и отток газа в коллектор полностью закрывается.

Главный элемент водяного редуктора газовой колонки – это двукамерный модуль со сгибающейся мембраной, в народе именуемом “лягушкой”. Данные модули связываются друг с другом при помощи соответствующего канала. Если подача воды выключена, давление в камерах выравнивается.

Электрическая схема водонагревателя

Вода в обменник пропускается в нижней части камеры. Сверху прикреплён шток, с небольшой пластиковой тарелкой, прилегающей к эластичной мембране. Через соответствующее отверстие шток выводится наружу, к газовому редуктору. Напротив этого штока располагается ещё один шток, соединяющийся с пружинным клапаном, с прикреплённым к нему толкателем. Таково устройство редуктора газовой колонки.

Что происходит при пуске воды

Итак, строение колонки более-менее понятно, но как работает колонка в принципе? А работает она, запуская целую цепочку процессов.

Сначала водные потоки проходят через “лягушку”, тогда в её камере создаётся тяга. Под действием высокого давления, эластичная мембрана сгибается и проталкивает тарелку, которая толкает водяной узел газовой колонки, а тот уже толкает газовый шток.

После этого толкатель, связанный со штоком, перестаёт удерживать пластинку микровыключателя, и он замыкает цепь, пуская таким образом питание в блок управления газовой колонки.

Кроме того, в результате вышеописанного процесса происходит отжимание пружины мех. клапана, отводя закрывающую канал тарелку, и освобождая ему (газу) свободный проход к коллектору.

Получив электропитание, электромагнитный клапан колонки открывается, не мешая газовому потоку проходить через пружинный клапан к коллектору.

В то же время узел управления передаёт свече небольшой импульс, нужный для формировании искры, разжигающей пламя горелки. При этом пламя контролируется отдельным ионизационным датчиком. Если в течение шести-семи секунд сигнала от датчика не поступило и горелка не разжигается, электронный модуль перекрывает подачу газа.

Это необходимо для безопасности, чтобы избежать утечки газа. Если же розжиг прошёл успешно, то датчик подаст сигнал о выключении свечи. Если горелка гаснет уже после розжига, то датчик также немедленно перекрывает проход газа через электромагнитный клапан колонки.

Работа при выключении воды

Устройство и принцип работы проточного нагревателя зависят от автоматизированности процесса нагревания. В конце-концов, водонагреватель это устройство для нагрева. Но что происходит когда подача воды прекращается? А вот что: давление внутри “лягушки” приходит в равновесие. Все элементы падают один за другим, словно домино.

Эластичная мембрана из согнутого положения возвращается в обычное, тем самым возвращая назад тарелку, соединённую с толкателем. Шток, вернувшийся в обычное положение, в свою очередь возвращает механический клапан к перекрыванию газа. Шток также возвращает толкатель в режим прижимания пластинки микровыключателя, в результате чего электрическая цепь разрывается и питание блока управление вновь прекращается. Электромагнитный клапан, больше ничем не питаемый, тоже закрывается.

Так происходит ещё одна цепочка процессов, обратная тому, что происходило при включении воды. Проверить состояние колонки можно просто заглянув на ЖК-дисплей. Изображение ниже демонстрирует узлы аппарата, необходимые для отключения процесса водонагревания.

Розжиг старой газовой колонки

Устройства с ручным поджигом считаются устаревшими. В аппаратах старого образца предусмотрено постоянное горение фитиля и отключение ручным способом.
Розжиг старой газовой колонки осуществляется при помощи зажжённой спички, либо пьезорозжига.

Хотя конструкционно они мало отличаются от современных колонок, у них имеются определённые особенности, связанные с нагревом:

• Чтобы пламя горело стабильно, помещение с колонкой должно иметь хорошую вентиляцию и регулярный приток воздуха;
• Из-за отсутствия автоматизации, нужно самостоятельно проверять наличие тяги;
• Есть способ проверки на наличие утечки газа у старых колонок: нужно смазать соединения газового вентиля мылом (появление пузырьков означает утечку).

Заключение

Какие выводы можно сделать из инструкции в данной публикации? Во-первых, схема газовой колонки «Астра» и мало чем отличается от «Невы», или «Оазиса»: каждый из этих производителей предоставляет современные автоматизированные газовые колонки проточного типа, а значит достаточно знать минимальные знания из чего состоит колонка, чтобы принять верное решение о покупке.

Во-вторых, в моделях старого и нового образца есть определённые различия, на которые обязательно нужно обратить внимание. И в третьих, автоматизированный блок розжига колонки является самым важным элементом всего устройства, обеспечивающим ему автономную работу, а вам — удобную и комфортную эксплуатацию.