Как работает газовая колонка для воды

Проточный газовый водонагреватель Аристон

Частенько людям приходится покупать ТЭН для водонагревателя накопительного типа, устройство ломается от жёсткой воды. Предотвращая поломку в проточных моделях, температура воды ограничивается. Поток смывает лишнее в смеситель.

Однако для проточных водонагревателей фирма Аристон делает исключение. Покажем читателям, как правильно посчитать параметры самостоятельно по предварительно известной мощности.

Водонагреватель Аристон

Итак:

Известно, что удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг К.
Мощность обогревателя заранее измерена производителем, не нужно путать с калориями, получаемыми при сгорании газа. Часть энергии вылетает в трубу.
Известны максимальный и минимальный поток. Возможно посчитать температуру для произвольных условий.

Приступим. Мощность связана с расходом и температурами входа и выхода соотношением:

N = L x 4200 x (T1 – T2) / 60,

деление на 60 требуется по причине, что расход дается в литрах за минуту, а нужны единицы СИ, секунды. Разницу температур при определённом расходе вычислим по формуле:

T1 – T2 = N x 60 / L x 4200,

Известно, что через типичный душ струя расходуется со скоростью 3–3,5 литров в минуту, чтобы помыться. В паспортных сведениях газовой колонки указана мощность 21,5 кВт. Посчитаем, на сколько градусов прибор поднимет температуру воды из холодного стояка.

T1 – T2 = 21500 x 60 / 3,5 x 4200 = 88 ºC.

Бытовой проточный водонагреватель

Видите, что на максимальном режиме при текущей скорости расхода температура воды составит 88 + 5 = 93 градуса. Примеряем мощность проточного газового водонагревателя на домашние условия заранее и делаем вывод, что режим работы прибора должен гибко регулироваться, чтобы не обжечься. Исходим из факта, что поток подается без смесителя. По стандартам России температура горячей воды не превышает 75 градусов Цельсия (не меньше 60).

Выходит, подавая струю при расходе 3,5 литра в минуту на максимальной мощности, выходим за пределы стандартов, значит, рискуем испортить домашнее сантехническое оборудование. К примеру, прокладки выйдут из строя, появятся течи

Сказанное дает понять, как важно купить проточный водонагреватель, соответствующий условиям. Вместе полистаем инструкцию безымянной колонки Аристон, чтобы понять режимы в приборе

В таблице написано, что «полезная мощность» укладывается в диапазон 8,5-19 кВт. Принимаем за пределы изменения, тогда в расчет выше подставим 19 кВт. Навскидку скажем, что при понижении мощности на 12% (21,5 – 19) разница температур упадет до 78 градусов. В результате вода окажется слишком горячей. В инструкции старайтесь понять, имеется ли внутренний контроль температуры, у дешевых колонок опции точно нет. Избегаем возможности обжечься и испортить домашнее сантехническое оборудование.

Из инструкции становится понятно, что газовые колонки Fast Evo используют электронный розжиг, соответственно, снабжены интеллектуальным модулем, контролирующим температуру воды. Плавно меняется режим. Полагаем, что регулируется количество газа, хотя прямо нигде не написано.

Водонагреватель Аристон указанной серии вполне рекомендуется к покупке. Экономный, саморегулирующийся, опасности минимум, налицо выгоды. Учитывая, что электрические накопительные водонагреватели идут по аналогичной стоимости со смешной мощностью и невероятно маленьким баком. 6500 рублей уместная цена за газовую колонку Аристон.

При покупке газового проточного водонагревателя обратите внимание на тип топлива. Встречаются сетевые и баллонные варианты

Отдельные газовые проточные водонагреватели возможно переоборудовать под иной вид топлива. В магазине поинтересуйтесь, требуется ли взять нужный комплект оборудования. Выполнять работы по переходу на новый вид топлива доверяйте исключительно квалифицированным мастерам (газовщикам). Для правильной настройки используются сведения о давлении в сети, калорийности газа и прочие.

Термостатический смеситель с колонкой

Относительно новое изобретение, позволяющее получать стабильно нагретую до определенной температуры воду. Внутри термостатический смеситель имеет узел подмеса. Кран не будет работать при нормальном давлении холодной воды.

Смеситель с термостатом нарушает основное правило пользования кранами, подключенными к проточным водонагревателям. Осуществляется автоматический подмес холодной воды. Одновременно снижается давление в трубопроводе ГВС, что приводит к постоянному повышению температуры нагрева и создает чрезмерную нагрузку на теплообменник проточного газового бойлера.

Выбор термостатического смесителя не лучший вариант для газовой колонки. Устанавливать кран этого типа можно только при стабильном давлении в трубопроводе и подключении бойлера с модулируемой горелкой.

Устройство и принцип работы

Компания Bosch выпускает газовые колонки нескольких видов.

Конструкция на батарейках. Горелку нужно будет включить при помощи электроподжига, а искру будет подавать особый электрод.
Устройство Bosch с пьезоподжигом. Нужно зажечь запальник простым нажатием кнопки. Колонка станет греть воду лишь после того, как хозяин дома откроет кран, из которого должна будет идти горячая вода.
Колонка, что может работать с гидрогенератором. Этот агрегат работает так же, как и на батарейках, только искра получается при помощи работы гидрогенератора.

Газовые устройства имеют довольно сложное устройство. Перед тем как начать поиски нужной модели данного вида оборудования, сначала лучше узнать особенности ее конструкции.

Стоит выделить несколько главных рабочих компонентов изделий.

Корпус. Он производится при помощи штамповки из прочной листовой стали. Корпус имеет эмалевый слой защиты, который помогает агрегату долгое время выдерживать повышенные температуры, а также дарит устойчивость к различным повреждениям. Позади стенки корпуса закрепляются нагревательные элементы и детали кожуха, что закрывает «внутренности» колонки. А также на корпусе находятся элементы управления котлом.
Смотровое окошко. Оно выглядит как обычное отверстие, что расположено на передней стороне изделия и сделано для того, чтобы зрительно контролировать огонь горелки.
Система управления. Этот узел имеет два отдельных регулятора – для напора и для температуры жидкости. Котлы производятся с регулированием напора воды, которая производится при повороте ручки – увеличить показания можно покрутив по часовой стрелке, а уменьшить – против нее. Уровень горения пламени можно установить, используя ползунковый регулятор.

Магистрали входа и выхода. Подача и воды, и топлива будет осуществляться с помощью штуцеров с резьбовым соединением.
Дымоход. Вывод газа, что уже отработал, идет через патрубок, который находится вверху изделия. Диаметр патрубка будет напрямую зависеть от работоспособности прибора и имеет параметры от 10 до 15 см.
Узел для контроля над тягой. Этот элемент выглядит как датчик. Он будет мониторить уровень имеющейся тяги. В случае ее понижения автомат незамедлительно отключит агрегат.
Газовый узел. Сюда входят горелка и запальник, особая камера для сгорания, специальный редуктор и все нужные элементы для розжига.
Водяной узел. Здесь присутствует теплообменник, выпущенный из трубы в форме змеевика, и прочные патрубки для переноса и выхода жидкости.

Изделия должны иметь средства контроля над уровнем давления напора жидкости в системе. При его понижении до критических параметров должно происходить автоматическое отключение нагревательного элемента.

Принцип функционирования газового устройства идет по следующей схеме:

как только открываются краны с горячей водой, в теплообменник попадает необходимый теплоноситель;
в это же время происходит поджигание нагревательной горелки от запальника;
проходя по змеевику, вода прогревается за счет тепла, что выделяется в огромном количестве при сгорании топлива;
быстрое нагревание происходит при помощи передачи тепла на большой скорости из-за высокого уровня теплопроводности применяемых материалов;
отработавшие свое газы будут выходить под воздействием дымоходной тяги.

Концерн Bosch предлагает на выбор водонагревательные изделия с различными подвидами поджига.

Именно поэтому проточные изделия подразделяются на 2 класса.

Поджиг автомат. Возгорание топлива в горелке происходит в одно время с открытием кранов с горячей жидкостью.
Поджиг полуавтомат. Воспламенение топлива в камере для сгорания идет от запальника, который нужно сначала зажечь.

В маркировках агрегатов бренда Bosch есть индексы из букв, что обозначают разновидность системы поджигания, а именно:

«P» – пьезорозжиг;
«B» – электрический розжиг;
«H» или «G» – розжиг от гидрогенератора.

Принцип работы техники

Легче запомнить правила пользования прибором, когда понимаешь его устройство. Независимо от производителя все газовые колонки — «Нева», «Астра» и прочие — имеют одинаковую конструкцию. Меняться может только место расположения узлов.

Основные узлы:

Теплообменник;
Коллектор для отведения газов;
Блок розжига;
Горелка;
Водная и газовая арматура.

Облицовка колонки выполнена в виде металлического кожуха — в некоторых моделях на нем имеется смотровое окно. На панели находятся регуляторы мощности и температуры. Электронное управление дополняется дисплеем.

Блок розжига. В зависимости от типа розжига изделие имеет кнопку пьезорозжига или электронного включения батареек.

Полуавтоматические модели. Пьезоподжиг может запускаться по-разному. В одних случаях нужно удерживать кнопку и прижимать регулятор мощности. Фитиль будет гореть до тех пор, пока вы сами не отключите устройство. Рекомендуется отключать горелку после использования или на время ухода из дома. Так можно сэкономить газ и продлить срок службы прибора.
Автоматическая техника стоит дороже, однако является экономной в эксплуатации. Фитиль не горит постоянно. Горелка зажигается только при открытии смесителя и тухнет при закрытии. Электрический заряд посылают батарейки или турбина. Батарейки нужно периодически менять, а для нормальной работы турбины нужно обеспечить стабильное давление в магистрали.

Коллектор с выходящим патрубком. Располагается вверху. К патрубку подключаются трубы для отвода продуктов сгорания на улицу. В приборах с закрытой камерой сгорания коллектор находится снизу и оснащается вентилятором для принудительного отвода гари. Это турбированные модели типа «Нева Турбо», «Нева Люкс 8224», Bosch WTD.

Колонки торговой марки «Астра» и «Оазис» выпускаются только с открытой камерой сгорания.

Теплообменник (радиатор) является основной деталью в водонагревателе. По его трубкам протекает вода, которая подогревается горелкой. Качественный радиатор производится из чистой меди. Если же в сплав добавляют примеси, то узел быстро прогорает, дает течь. Читайте статью «Теплообменник для газовой колонки», чтобы узнать больше о его устройстве.

Горелка находится под радиатором находится. Надежный корпус должен производиться из стали. Деталь распределяет пламя по соплам для равномерного прогревания теплообменника.

Газовый узел может находиться сверху водного (в старых моделях) или справа от него. Работа регулируется за счет включения и отключения газа.

Водяной блок располагается рядом, благодаря ему в систему поступает топливо. При запуске воды в системе создается давление, отчего выгибается резиновая мембрана. Она выталкивает шток, который поворачивает топливный клапан.

Возле горелки размещено устройство розжига. Также техника оснащается датчиками защиты:

Датчик тяги контролирует наличие тяги в системе;
Сенсор ионизации — контроль наличия пламени;
Термостат — измерение температуры, защита от перегрева свыше 90 градусов.

При срабатывании одного из датчиков прибор отключается.

Электрическая схема устройства:

Инструкция по монтажу электрической модели

Наличие электропроводки – обязательный фактор, о котором нужно побеспокоиться перед тем, как подключать проточный водонагреватель в квартире. При этом нужно придерживаться алгоритма действий, чтобы все подготовительные меры были произведены своевременно.

Подготовительные работы (проверка электросети)

Необходимо убедиться, что проводка и сетевое электрооборудование способно выдержать максимальную мощность колонки.

В большинстве случаев провода, которые были проложены в квартире ранее, не предназначены для того, чтобы подключать к ним потребителя свыше 3 кВт. А в продаже продаются модели, мощность которых превышает 25 кВт.

Поэтому, чтобы электроколонка работала без сбоев, и не привела к выходу из строя всей проводки, потребуется отдельный ввод. Кабель лучше проложить медный. Сечение рассчитывается в соответствии с энергопотреблением нагревателя. На входе должен стоять соответствующий автомат, который бы обеспечивал систему в случае скачка напряжения.

Выбор места для установки

В случае с электрической модели экономически целесообразно устанавливать колонку поблизости от кранов. В большинстве случаев это:

Санузел, если позволяет площадь помещения.
Кухня. В непосредственной близости от раковины.

В расчет берется и близость стояка. Такое расположение удобно по нескольким причинам. В одной стороны – минимальные затраты на монтаж трубопроводов (подводящего холодного и отводящего горячего). С другой это оправдано с точки зрения безопасности. А проводку можно подвести в стенах куда угодно.

Порядок монтажа на стену

Сразу необходимо отметить, что облегченные конструкции для этих целей не подойдут

Это особенно важно в тех квартирах, где санузел выполнен из армированных гипсовых монолитных блоков или была произведена перепланировка. Стена должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать нагрузку, а также обеспечить стационарное положение системы

В противном случае может произойти разгерметизация, и как следствие затопление.

Идеальным вариантом являются стены из кирпича. Перед тем, как установить проточные водонагреватели в ванных комнатах, сверлят отверстия в точках будущих креплении, и убедиться, что в стене нет полостей. Армирование не должно пострадать. Арматура создает несущий каркас. Если эти требования выдержаны, закладываются дюбели, и конструкция прикручивается шурупами.

Подключение к электросети

В целях личной безопасности перед подключением систему энергообеспечения обесточивают. Инструкция по монтажу электрических входов и принципиальная схема идет в комплекте к нагревателю. Выходы проводов оголяются на пару сантиметров. Концы заводятся в специальные гнезда контактных разъемов, и зажимаются при помощи винтов.

Помимо автомата, который обесточит нагреватель в случае скачков напряжения, в цепи должно быть заземление. Грубейшей ошибкой при подключении проточных нагревателей к электросети является заземление на радиаторы отопления или стояки водопровода. Это приводит к скорой поломке системы, и грозит окончиться гибелью людей от поражения электрическим током.

Варианты подключения воды

Различают два способа вывода разогретой жидкости:

При помощи разводки. В этом случае к колонке подводят жесткий трубопровод, который разветвляется на кухню и в ванную.
К отдельно взятому потребителю. Так, если нужно, чтобы горячая вода текла только из душа, к колонке подключается сразу гибкий шланг.

В последнем случае проточный нагреватель нужно установить в непосредственной близости от душевой кабины, но за ее пределами. Влага не должна попадать на корпус, и тем более внутрь. Все электрические соединения изолируются.

Правила включения газовых водонагревателей

Во время использования колонки важно соблюдать меры предосторожности. Розжиг фитиля или основной горелки выполняется в строгом соответствии с инструкцией производителя

Современные колонки имеют несколько уровней защиты и работают в основном в автоматическом режиме, не требуя особых мер предосторожностей. Розжиг и включение происходит при открытии крана горячей воды.

Проблемы и сложности возникают при использовании старых колонок, которые необходимо поджигать спичками или модели с встроенным пьезоэлементом.

Как включить старую колонку спичками

Существует два основных типа водонагревателей, отличающихся устройством розжига. Все модели без исключения оснащены запальным фитилем, горящим постоянно. Первым жителям «сталинок» и «хрущевок» приходилось пользоваться колонкой с рычагами. Позже появились водонагреватели с встроенным пьезоэлектрическим поджигателем.

Пользоваться газовой колонкой старого образца следует осторожно. Несоблюдение правил, описанных в инструкции по эксплуатации способно стать причиной взрыва, утечки газа и выходу из строя оборудования

При включении газового водонагревателя проточного типа соблюдают следующие правила:

Проверка наличия тяги — перед включением следует убедиться, что углекислый газ сможет беспрепятственно покинуть помещение. Циркуляция воздуха проверяется с помощью полоски бумаги или зажженной спичкой.В корпусе колонки предусмотрено ревизионное отверстие. Поднесенный к нему лист бумаги должен пристать к корпусу водонагревателя. Язычок пламени должно втягивать в отверстие.

Рычаг колонки (в поздних моделях заменен ручкой) сдвигают в левое положение до отказа.

Зажимают кнопку электромагнитного клапана. В этот момент одновременно осуществляют розжиг фитиля спичками. Спустя 15-20 сек. клапан отпускают. Запальник должен продолжить гореть. Бывает, что фитиль включается только со второго раза. Причина этой неисправности в сбоях в работе электромагнитного клапана.

Открывают воду в ванной или кухонной мойке.

Быстро переводят правый рычаг в левое положение. Должна загореться основная горелка. Рычагом регулируется температура горячей воды.

Зажечь старую газовую колонку не так и сложно. Выключение осуществляется в обратном порядке. Сначала выключается основная горелка, после этого перекрывается вода.

Для удобства при розжиге старой газовой колонки лучше использовать длинные каминные спички.

Как зажечь колонку с пьезоэлементом

На смену классическим колонкам с управлением, осуществляемым посредством рычагов, пришли модели с механическими переключателями в виде ручек. В корпусе предусматривался пьезорозжиг фитиля, позволяющий зажечь газовую колонку без спичек. Порядок розжига следующий:

Зажимается электроклапан — обычно хватает 15-20 сек., чтобы на фитиле скопилось достаточно газа для воспламенения.

Потребуется 2-3 раза нажать на пьезоэлемент. При правильно выставленном и исправном модуле достаточно один раз «щелкнуть» пьезоэлементом, чтобы разжечь фитиль.

Дальнейшие шаги такие же, как и в случае с колонкой, зажигающейся от спичек. При неисправности пьезоэлемента розжиг осуществляют от спичек.

Как зажечь колонку с электроподжигом

Те, кто пользовался автоматическими газовыми проточными и накопительными водонагревателями знают, что пользователю нет необходимо осуществлять сложные манипуляции, как в случаях с моделями старого образца. В современном газовом водогрейном оборудование установлена автоматика, дающая сигнал на включение при открытии крана горячей воды.

Искра появляется благодаря срабатыванию автоматического розжига, работающего от батареек или электросети. При условии исправности водонагревателя достаточно нескольких секунд, чтобы запустилось горелочное устройство и потребителю стала подаваться горячая вода.

Принцип проточного нагревания воды

Если вы собрались самостоятельно устанавливать водонагревательное оборудование, нужно обязательно познакомиться с его устройством и принципом работы.

Нагревание воды в приборе проточного типа происходит довольно просто: холодная вода из водопровода проходит через нагревательные элементы и на выходе имеет температуру, в несколько раз превышающую начальный показатель.

Например, вода с температурой + 10º С нагревается до температуры, комфортной для принятия душа – + 36-40º С. Параметры регулируются с помощью кнопок управления, расположенных на лицевой стороне корпуса.

Нагрев воды начинается автоматически, с момента открытия крана. Несмотря на миниатюрные размеры прибора, он способен обеспечить нагрев до температуры + 50-65º С, достаточной, чтобы вымыть посуду или принять горячий душ.

Чтобы оборудование работало исправно, при установке необходимо учитывать следующие нюансы:

прочность стены, на которую монтируют прибор;
необходимое давление в водопроводе;
пригодность электрической сети.

Если все условия соблюдены, качество функционирования водонагревателя будет зависеть только от ваших умений.

Стандартная схема устройства нагревателя проточного типа. В качестве нагревательных элементов в габаритных моделях используют ТЭНы, в компактных – медные спирали. Подробная схема представлена в техническом описании изделия

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.

Схема зажигания горелки, работающей на электрической искре. 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.

Название датчика	Место расположения и назначение датчика
Датчик тяги дымохода	Расположен в верхней части устройства, связывающей колонку с дымоходом. Отключает колонку при отсутствии тяги в дымоходе
Газовый клапан	Находится в патрубке для подачи газа. Отключает колонку при падении давления газа
Датчик ионизации	Находится в камере устройства. Отключает устройство, если пламя гаснет при включенном газе.
Датчик пламени	Находится в камере устройства. Перекрывает газ, если пламя не появляется после поджига
Клапан сброса	Находится на патрубке подачи воды. Отключает воду при повышенном давлении в трубопроводе
Датчик потока	Отключит колонку, если прекратит литься вода из крана или если отключится водоснабжение
Датчик температуры	Расположен на трубах теплообменника. Заблокирует работу горелки при значительном перегреве воды, чтобы избежать повреждений и ожогов (в основном срабатывает при +85ºС и выше)
Датчик пониженного давления	Не даст колонке включиться при пониженном давлении воды в трубах.

Достоинства и недостатки газовых проточных водонагревателей

Как мы уже говорили, газовые проточные водонагреватели имеют ряд достоинств и недостатков. В чем-то их использование вполне оправдано, а в каких-то случаях желательно использовать электрическое оборудование. Ключевые достоинства:

Экономичность – использование газовых водонагревателей позволяет затрачивать меньшие деньги на подготовку горячей воды. Больше всего экономия заметна при интенсивном использовании;
Не нужна мощная электропроводка – электрические проточные водонагреватели, если нужна нормальная производительность, потребуют прокладки отдельной питающей линии. Также нужно хорошее заземление;
Могут работать в не газифицированных помещениях – для этого нужно приобрести модель с возможностью питания от газового баллона.

Есть и ряд недостатков:

Сложность установки и подключения – желательно, чтобы этим занимался специалист;
Необходимость в регулярном техническом обслуживании – за это приходится платить отдельно;
Возможные утечки газа – высокая взрывоопасность природного газа заставляет тщательно следить за газовым оборудование. Например, колонку с пьезоподжигом нужно тушить, когда никого нет дома;
Требуется время на разогрев воды – те же электрические накопительные водонагреватели подают горячую воду практически сразу.

Несмотря на определенные недостатки, в газифицированных домах принято устанавливать газовые проточные водонагреватели – они экономичны и способны обеспечить горячей водой сразу несколько точек водоразбора.

Минусом газовых проточных водонагревателей является и то, что их эксплуатация в некоторых зданиях попросту запрещена. Также их не установишь в современных новостройках, где отсутствует газоснабжение.

Правила включения газовых водонагревателей

Как включить старую колонку спичками

При включении газового водонагревателя проточного типа соблюдают следующие правила:

Проверка наличия тяги — перед включением следует убедиться, что углекислый газ сможет беспрепятственно покинуть помещение. Циркуляция воздуха проверяется с помощью полоски бумаги или зажженной спичкой.В корпусе колонки предусмотрено ревизионное отверстие. Поднесенный к нему лист бумаги должен пристать к корпусу водонагревателя. Язычок пламени должно втягивать в отверстие.
Рычаг колонки (в поздних моделях заменен ручкой) сдвигают в левое положение до отказа.
Зажимают кнопку электромагнитного клапана. В этот момент одновременно осуществляют розжиг фитиля спичками. Спустя 15-20 сек. клапан отпускают. Запальник должен продолжить гореть. Бывает, что фитиль включается только со второго раза. Причина этой неисправности в сбоях в работе электромагнитного клапана.
Открывают воду в ванной или кухонной мойке.
Быстро переводят правый рычаг в левое положение. Должна загореться основная горелка. Рычагом регулируется температура горячей воды.

Для удобства при розжиге старой газовой колонки лучше использовать длинные каминные спички.

Как зажечь колонку с пьезоэлементом

Зажимается электроклапан — обычно хватает 15-20 сек., чтобы на фитиле скопилось достаточно газа для воспламенения.
Потребуется 2-3 раза нажать на пьезоэлемент. При правильно выставленном и исправном модуле достаточно один раз «щелкнуть» пьезоэлементом, чтобы разжечь фитиль.