Как и бойлеры, газовые колонки являются неотъемлемой частью любой квартиры или загородного дома, где хозяева хотят получить горячую воду. В статье мастер сантехник расскажет, как работает газовый проточный нагреватель и в чем принцип её действия.
Общее строение бытовой колонки
![](https://r.mt.ru/r30/photoEBED/20748012370-0/png/bp.jpeg)
Газовая колонка — это проточный водонагревательный прибор. Это означает, что вода нагревается во время протекания внутри такого аппарата, а не накапливается в нем.
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.
![](https://r4.mt.ru/r30/photo965C/20971085219-0/png/bp.jpeg)
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.
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.
![](https://r1.mt.ru/r30/photoF8AD/20194158068-0/png/bp.jpeg)
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.
![](https://r4.mt.ru/r30/photo546A/20417230917-0/png/bp.jpeg)
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.
С помощью ещё одной трубки, которая также находится снизу, колонка подключается к газовой магистрали.
![](https://r.mt.ru/r30/photoBFB8/20640303766-0/png/bp.jpeg)
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
![](https://r.mt.ru/r30/photo7942/20863376615-0/png/bp.jpeg)
Как работает Газовая колонка:
- 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.
![](https://r2.mt.ru/r30/photo72AF/20086449464-0/png/bp.jpeg)
А теперь рассмотрим подробнее, как происходит зажигание горелки и как с этим связан водяной узел. В просторечии его называют «лягушкой». На рисунке желтыми стрелочками показано направление движения газа, синими стрелочками – направление движения воды.
![](https://r3.mt.ru/r30/photoA2A5/20309522313-0/png/bp.jpeg)
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).
![](https://r2.mt.ru/r30/photoCE58/20532595162-0/png/bp.jpeg)
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.
![](https://r3.mt.ru/r30/photoD59D/20755668011-0/png/bp.jpeg)
Запальник продолжает гореть небольшим пламенем пока не будет выключен вручную. Это приводит к увеличенному расходу газа и повышенному образованию накипи в трубах.
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.
![](https://r4.mt.ru/r30/photoD0D3/20978740860-0/png/bp.jpeg)
Но батарейки необходимо менять в среднем раз в 10 месяцев, а при постоянном использовании — раз в 2 месяца, чтобы не было непредвиденных обстоятельств.
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.
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.
![](https://r1.mt.ru/r30/photoE7D8/20201813709-0/png/bp.jpeg)
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.
Тип камеры сгорания
![](https://r4.mt.ru/r30/photo7C8D/20424886558-0/png/bp.jpeg)
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.
Основные характеристики колонок
![](https://r1.mt.ru/r30/photoD8A8/20647959407-0/png/bp.jpeg)
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.
![](https://r5.mt.ru/r30/photo41B5/20871032256-0/png/bp.jpeg)
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.
![](https://r3.mt.ru/r30/photoB5B2/20094105105-0/png/bp.jpeg)
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.
![](https://r3.mt.ru/r30/photoA740/20317177954-0/png/bp.jpeg)
Используемый газ
Нагревающие воду колонки чаще всего используют для работы природный газ, однако многие из моделей могут быть перенастроены на потребление газа в баллонах (сжиженного). Это особенно актуально и востребовано для обеспечения горячей водой загородного или дачного дома, к которому не подведена газовая магистраль.
Расход газа
На данный параметр напрямую влияет мощность аппарата, а также возможность ее регуляции. Узнать расход газа для выбранной модели вы можете в паспорте на колонку. Он указывается в кубических метрах газа за один час. Если вы хотите рассчитать, сколько потребляет газа колонка с пьезорозжигом, добавляйте около 25%.
Необходимое давление воды
Минимальное давление, необходимое для включения выбранной колонки, указывают в документации к оборудованию. Уделять внимание этому параметру особенно важно при монтаже колонки в старых домах, возведенных в 60-70-х годах, так как напор в их трубах часто бывает недостаточным для работы нагревателя. Если производитель заявляет минимальным требованием напор больше 0,15 бар, то в старом здании с функционированием данной колонки возможны проблемы.
Еще один момент – способность колонки выдерживать гидравлический удар, периодически появляющийся при водоснабжении. Так называют недлительное повышение напора в трубах, способные вызвать утечки и повреждения соединений. При значении в пределах 11-12 бар колонка способна выдерживать подобные изменения.
Модуляция мощности
![](https://r.mt.ru/r30/photo7074/20540250803-0/png/bp.jpeg)
Выбор колонки с опцией модуляции повышает комфорт использования такого оборудования. Если модуляция отсутствует, то при открывании второго крана напор и температура воды будет уменьшаться, что скажется на работе колонки. Если же в аппарате предусмотрена модуляция, скачки давления воды вызовут автоматическую регуляцию мощности горелки, и на выходе из колонки температура воды не поменяется.
Учитывайте, что такая модуляция имеет свои границы. Ее максимальное значение ограничивается максимумом допустимой мощности колонки, а на минимальную влияют особенности водяной арматуры в аппарате (чувствительность и эластичность). Самым оптимальным диапазоном для модуляции называют 40-100% от мощности.
Особенности эксплуатации
Для длительной и эффективной работы газовой колонки важно соблюдать такие правила:
- Учитывать жесткость воды, которая поступает в аппарат. Если требуется, следует позаботиться об ее смягчении и очистке.
- Установить комфортную температуру нагрева воды. Не рекомендуется нагревать воду слишком сильно, поскольку это является стимулом избыточного образования накипи.
- Выполнять работы по техобслуживанию колонки раз в год.
Видео
В сюжете - Принцип работы Газовой колонки НЕВА
В сюжете - Как выбрать газовую колонку
В сюжете - Что такое газовая колонка и характер её неисправностей
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Кухня с газовой колонкой — идеи дизайна, правила монтажа