Principiul de funcționare a unui gheizer: caracteristici ale proiectării și funcționării unui încălzitor de apă pe gaz

Dacă nu există apă caldă în casa ta sau dacă apa caldă este oprită în mod constant, atunci viața devine complet incomodă.Dar acesta nu este un motiv pentru a refuza un duș cald într-o seară răcoroasă de toamnă, nu ești de acord? Această problemă poate fi rezolvată prin instalarea unui gheizer, așa cum fac mulți utilizatori. Dar cum funcționează un astfel de încălzitor de apă în miniatură și poate face față sarcinii sale?

Vom vorbi despre toate acestea în detaliu în publicația noastră - aici luăm în considerare principiul de funcționare a unui încălzitor de apă pe gaz și diagrama designului acestuia. Atenția se concentrează și asupra principalelor defecțiuni ale echipamentelor și modalităților de a le face față. Materialul prezentat este completat cu ilustrații vizuale, diagrame și videoclipuri.

Structura generală a unui încălzitor de apă de uz casnic

Gheizerul este încălzitor instantaneu de apă. Aceasta înseamnă că apa trece prin el și se încălzește pe măsură ce trece. Dar, înainte de a trece la o analiză a modului în care funcționează un încălzitor de apă pe gaz de uz casnic, să ne amintim că instalarea și înlocuirea acestuia sunt asociate cu un sistem centralizat de alimentare cu gaz.

Prin urmare, trebuie să depuneți documente la serviciul de gaze din regiunea dumneavoastră împreună cu cererea corespunzătoare. DESPRE normele si documentele necesare Îl puteți citi în celelalte articole ale noastre, dar acum să trecem la dispozitiv.

Diferite modele de gheizere diferă unele de altele, dar structura generală a unui gheizere de uz casnic arată cam așa:

• Arzător de gaz.
• Aprindere/sistem de aprindere.
• Hota de evacuare si racordarea la cosul de fum.
• Conducta de coș.
• Camera de ardere.
• Ventilator (la unele modele).
• Schimbător de căldură.
• Conducta de alimentare cu gaz.
• Nod de apă.
• Racorduri pentru alimentarea cu apa.
• Conducta pentru evacuarea apei calde.
• Panoul frontal cu controler.

Elementul central al coloanei este arzător de gaz, in care se mentine arderea gazelor, care ajuta la incalzirea apei. Arzătorul este instalat într-o carcasă; în ea sunt colectate produse fierbinți de ardere, al căror scop este încălzirea apei.

Cadru realizat din metal și acoperă complet fața și părțile laterale ale difuzorului. Este important ca materialul carcasei să conducă bine căldura, deoarece calitatea încălzirii depinde de transmiterea căldurii.

Componentele structurale ale unui gheizer situat în interiorul carcasei. Echipamentul cu gaz de tip închis este prezentat aici

Pe partea de sus a dispozitivului este glugă Și șemineu, prin care produsele de ardere părăsesc coloana și încăperea. Designul lor depinde dacă coloana este deschisă sau închisă, ceea ce va fi afișat mai jos.

Țevile șerpuiesc ca o spirală în interiorul corpului, apa trece prin ele sub presiune naturală și este încălzită de gazele fierbinți. Acest întreg sistem de conducte se numește schimbător de căldură. În partea de jos sunt două conducte: în dreapta - pentru primirea apei rece din conductă, în partea stângă curge apă caldă.

Între rețeaua de alimentare cu apă și încălzitorul de apă pe gaz este adesea instalat filtru, care reglează duritatea apei. Fără un filtru, coloana poate fi acoperită cu calcar la temperaturi ridicate ale apei. La intrarea în coloană trece apa nod de apă, care servește ca un fel de „conexiune” între fluxul de apă și fluxul de gaz. Vom vorbi puțin mai departe despre această legătură.

Arzator pe gaz cu aprindere electrica si senzor de flacara.Senzorii joacă un rol important în funcționarea echipamentelor. Vom vorbi mai departe despre funcțiile lor.

Folosind un alt tub, care este tot dedesubt, coloana este conectată la magistrala de gaz.

Există și față panou cu unitate de control. Este echipat cu regulatoare pentru controlul consumului de gaz si apa. În funcție de model, acestea pot fi fie simple butoane care trebuie rotite, fie afișaje cu cristale lichide, unde puteți vedea multe caracteristici ale coloanei, sau chiar natura defecțiunii acesteia dacă coloana nu funcționează.

Cum funcționează un gheizer?

Să ne familiarizăm cu principiul de funcționare a unui încălzitor de apă pe gaz sub forma unui algoritm simplu:

• când apa curge prin ansamblul de apă, membrana se tensionează și mișcă în sus tija conectată la supapa de gaz;
• apoi supapa deschide alimentarea cu gaz la arzătorul principal;
• gazul este aprins de la un electrod sau aprindere, arde și încălzește apa care curge prin conductele schimbătorului de căldură;
• debitul de apă încălzită este furnizat la robinet prin conducta din stânga;
• Produsele de ardere a gazelor sunt îndepărtate printr-un coș sau hotă - există o diferență fundamentală între coloanele de tip deschis și închis, care va fi discutată în detaliu mai jos.

În același timp, puterea flăcării și puterea curgerii apei prin coloană pot fi reglate folosind comenzile de pe panoul frontal.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la modul în care arzătorul este aprins și la modul în care unitatea de apă deja menționată este conectată la aceasta.

Elemente structurale și principiul de funcționare al unității de apă. În limbajul obișnuit se numește „broască”. În figură, săgețile galbene arată direcția de mișcare a gazului, săgețile albastre arată direcția de mișcare a apei

Metoda de aprindere cu gaz

În general, gheizerele se bazează pe trei metode de aprindere a gazului.După cum se poate observa în diagramă, în toate cele trei cazuri semnalul de aprindere a arzătorului principal este reacția unității de apă (broasca).

Iată trei metode de aprindere:

• folosind un element piezoelectric;
• din baterii;
• din rotirea turbinei hidraulice.

Utilizarea aprinderii element piezoelectric - Aceasta este aprindere manuală și necesită un buton pe panoul frontal. Apăsarea butonului face ca elementul piezoelectric să se închidă, ceea ce aprinde aprindetorul. El, la rândul său, aprinde arzătorul principal după un semnal de la tijă, care mișcă membrana de apă cu presiunea activă a apei.

Aprindetorul continuă să ardă cu o flacără mică până când este oprit manual. Acest lucru duce la un consum crescut de gaz și la creșterea formării de calcar în conducte. Unul dintre încălzitoarele de apă instantanee pe gaz cu aprindere manuală este Bosch Therm 4000 O W 10-2 P.

Schema unui încălzitor de apă pe gaz cu aprindere piezo. Figura arată „interiorul” difuzorului - principalele componente structurale situate în interiorul carcasei și butoanele/butoanele situate în exterior

Unele modele de gheizere funcționează baterii. în care incendiere apare de la o scânteie electrică după semnalul tijei. Astfel, în loc de aprindere, există electrozi care aprind direct arzătorul principal pe gaz.

Dar bateriile trebuie schimbate în medie o dată la 10 luni și cu utilizare constantă — o dată la 2 luni pentru a evita circumstanțe neprevăzute. Un astfel de difuzor alimentat de baterie este Zanussi G.W.H. 10 Fonte Sticlă La Spezia.

Uneori, aprinderea are loc prin rotație turbine hidraulice (cu curgerea apei). Aprinderea are loc și de la o scânteie electrică, dar nu este nevoie să schimbați bateriile, deoarece turbina însăși generează energie electrică pe măsură ce curge apa.

Dar pentru ca turbina hidraulica sa functioneze este nevoie de presiune mare in conducte, cel putin 0,3 bar. Nu toate casele au asta presiune. În Rusia și alte țări CSI, nu este recomandat să cumpărați astfel de difuzoare din cauza presiunii instabile a apei. Un exemplu de astfel de model este un gheizer Bosch Therm 6000 O WRD 15-2 G, care este vizibil mai scump decât cele două modele de mai sus.

Designul unității de apă pe coloană

Designul unității de apă prezintă un interes deosebit. Structura sa poate fi văzută în diagrama de mai jos, etichetele pentru detalii sunt sub diagramă. Elementele desemnate rămase sunt folosite pentru prindere.

Elemente structurale ale trusei de reparații pentru unitatea de apă a gheizerului marca Neva: 1) membrană siliconică D 54 mm; 2) presetupă pentru racord de alimentare cu apă rece 19x14x2,5 mm; 3) etanșare supapă de golire 10x6x2 mm; 4) etanșare ulei regulator debit apă 14,5x9,5x2,5 mm - 2 buc.; 5) filet presetupă tijă M 12 x 1 5,34x1,78x1,78 mm - 2 buc; 6) etanșare manșon tije M 12 x 1 14x11x1,5 mm; 7) etanșare pentru șurubul regulatorului de presiune sub-diafragmă 6,4x2,6x1,9 mm; 8) etanșare pentru șurubul regulatorului debitului de apă 7xx3,2x1,9 mm; 9.) etanșare pentru racordarea unităților de apă și gaz 27,5x23,5x2 mm; 10) etanșare pentru conectarea unității apă-gaz cu arzătorul 18x13x2,5 mm; 11) etanșare ulei senzor temperatura apei 10x6x2 mm

Principalele părți de lucru sunt stoc Și diafragmă, sub influența căreia se mișcă atunci când curgerea apei începe în partea inferioară. Tija deschide supapa și permite gazului să curgă în arzător, care este apoi aprins.

Un alt element de lucru - bila din PVC, servind drept siguranță. Oprește fluxul de gaz în timpul schimbărilor bruște de presiune în conductele de apă - socuri hidraulice, despre care vom vorbi și mai târziu.

Tip camera de ardere

Pe baza designului camerelor de ardere, există două tipuri de gheizere: deschise și închise.

Difuzoare cu camera de ardere deschisă au acces în aer liber la arzător, iar produsele de ardere intră în hotă.

Astfel de modele sunt mai simple decât turboalimentat, despre care se va discuta mai jos, functionarea lor este aproape silentioasa si in majoritatea cazurilor nu necesita energie electrica. Cu toate acestea, datorită conexiunii deschise dintre camera de ardere și încăpere, poluarea aerului din cameră este posibilă dacă hota nu funcționează corect.

Difuzoare cu camera de ardere inchisa sunt turboalimentat. Camera de ardere din ele este etanșată, pe lângă canalele pentru injecția aerului și evacuarea. Este pompat acolo de un ventilator prin conducte coaxiale și iese în stradă prin coș, împreună cu produsele de ardere.

Astfel de coloane sunt de obicei complet automatizate, nu au comenzi manuale, iar senzorii de tracțiune și temperatură din ele sunt mai sensibili. Aceste boxe sunt „moderne” și mai sigure.

Ilustrațiile de mai sus au arătat un încălzitor de apă pe gaz cu o cameră de ardere închisă. Pentru comparație, în ilustrația următoare puteți vedea aranjarea a două tipuri de difuzoare una lângă alta. Veți găsi multe elemente similare în ele, dar principiul eliminării produselor de ardere este vizibil diferit.

Comparația camerelor de ardere în coloane. Camera de ardere a coloanei de tip deschis este prezentată în stânga. În dreapta este un încălzitor de apă pe gaz cu o cameră de ardere închisă, în care aerul este forțat în cameră folosind un ventilator

Principalele caracteristici ale difuzoarelor

Acum să vorbim despre aspectele practice ale utilizării difuzorului. Una dintre caracteristicile principale este performanţă. Se corelează direct cu puterea, care este indicată în kW și arată volumul de apă încălzită pe minut cu 25 °C.

Caracteristicile sunt de obicei indicate în pașaportul dispozitivului. Un încălzitor obișnuit încălzește 10-20 litri de apă pe minut la 25 °C, deși această valoare poate varia semnificativ.

O altă caracteristică a boxelor moderne — modularea puterii. Arată modul în care puterea coloanei se poate modifica în funcție de debitul de apă și este măsurată ca procent din puterea inițială.

Pentru modulare, coloanele sunt echipate cu fitinguri speciale cu membrană, care modifică alimentarea cu gaz la arzător în funcție de debit. Modulația în intervalul 40-100% din puterea dispozitivului este considerată normală.

Diagrama prezintă supapa modulantă și principiul funcționării acesteia, care este similar cu funcționarea unei unități de apă și a membranei acesteia

Senzorii de siguranță și semnificația lor

Un gheizer poate fi periculos, deoarece este conectat simultan la rețeaua de apă și gaz, fiecare dintre acestea individual putând reprezenta o amenințare.

Dacă există probleme cu alimentarea cu gaz sau apă, senzori de securitate opriți funcționarea coloanei, iar supapele speciale vor opri alimentarea cu apă sau gaz.

De obicei, gheizerele pot rezista la tensiuni de până la 10-12 bari, ceea ce este de 20-50 de ori mai mare decât presiunea normală din țevi. Astfel de salturi ascuțite sunt posibile cu așa-numitele șocuri hidraulice.

Dar dacă presiunea este mai mică de 0,1-0,2 bar, atunci coloana nu va putea funcționa. Trebuie să studiați cu atenție instrucțiunile și specificațiile înainte de a cumpăra pentru a înțelege dacă dozatorul este optimizat pentru presiune scăzută a apei în conductele din țările CSI și dacă va funcționa corect. Si invers — va rezista la schimbări bruște de presiune, ceea ce, din păcate, nu este neobișnuit în condițiile noastre.

Circuit de aprindere pentru un arzător alimentat de o scânteie electrică. Locațiile principalelor senzori de siguranță pentru un gheizer de uz casnic

În general, un gheizer modern conține mulți senzori de siguranță. Toate, în caz de avarie, pot fi înlocuite.

Mai multe detalii despre scopul și locația senzorilor sunt în tabelul de mai jos.

Probleme de bază și modalități de a le rezolva

Vorbind despre structura și principiile de funcționare ale unui gheizer de uz casnic, precum și despre senzorii încorporați în acesta, merită menționate pe scurt posibile defecțiuni și defecțiuni.Aici nu ne vom opri asupra unei reparații sau înlocuiri complete a coloanei, ci vom parcurge rapid toate elementele enumerate în descrierea arzătorului și vom descrie problemele acestora, precum și modalități de a le rezolva singur.

După cum am menționat deja, elementul principal al coloanei — arzător de gaz. Adesea arzătorul se stinge din cauza activării senzorilor de siguranță, despre care am discutat deja. Probleme comune care duc la acest scenariu — Acest contaminarea schimbătorului de căldură funingine și soltar.

Cauză presiune scăzută — formarea scalei în conductele schimbătorului de căldură. În acest caz, trebuie să îndepărtați schimbătorul de căldură și să clătiți țevile cu lichide speciale pentru a îndepărta depunerile.

Această fotografie arată un schimbător de căldură murdar. În acest caz, trebuie să îl îndepărtați și să curățați funinginea. Dacă coloana este situată aproape de aragaz, schimbătorul de căldură poate fi, de asemenea, contaminat cu grăsimi alimentare

Dacă arderea gazului nu are loc complet sau coloana este utilizată o perioadă lungă de timp, gazul se acumulează în cameră. funingine din exterior, ceea ce reduce semnificativ conductivitatea termică și calitatea încălzirii apei.

Pentru a afla mai multe despre cauzele presiunii scăzute și despre complexitatea curățării, accesați acest link.

Dacă supapa de gaz nu se deschide din cauza presiunii scăzute a apei furnizate, trebuie să o îndepărtați filtru, verificați cât de înfundat este și, dacă este necesar, clătiți-l. Dacă presiunea apei sau a gazului este insuficientă, va trebui să contactați serviciul guvernamental corespunzător.

Dacă apa curge direct din coloană, înseamnă că sigiliul este rupt în conducte. Este necesar să le demontați și să înlocuiți elementele de etanșare. Dacă este necesar, conductele în sine vor trebui înlocuite.

Merită menționat separat defecțiune a membranei de apă. Dacă coloana este utilizată pentru o perioadă lungă de timp, membrana unității de apă se uzează și sensibilitatea acesteia scade semnificativ. Nu mai răspunde la presiunea scăzută a apei și, în consecință, nu dă semnal că arzătorul trebuie aprins. În cel mai bun caz, ar trebui schimbat la fiecare 5-6 ani.

Când membrana este uzată, puteți cumpăra un kit de reparații și îl puteți înlocui singur. Unitatea de apă constă din elemente de bază precum o membrană de cauciuc, un capac, o carcasă și o placă de plastic cu un arc.

Uneori problema este si in stoc, care este deplasat de o membrană, poate fi și înlocuit dacă este necesar, deoarece există truse speciale de reparații pentru aceasta.

Pentru a înțelege mai bine designul modelului dvs. de încălzitor de apă pe gaz, trebuie să studiați cu atenție instrucțiunile de utilizare și pașaportul obiectului. Acest lucru nu numai că vă va economisi timp și nervi, dar vă va îmbunătăți și înțelegerea modului în care funcționează dispozitivul.

Concluzii și video util pe această temă

Pentru a vă consolida înțelegerea structurii coloanei de gaz, puteți privi recenzie video, unde aranjarea tuturor elementelor coloanei este explicată în detaliu folosind un exemplu real:

În acest material am studiat structura unui gheizer de uz casnic și principiul funcționării acestuia. Apoi ne-am uitat la funcționarea elementelor principale. Și cunoscând principalele componente și elemente ale echipamentului cu gaz, senzorii sistemului său de siguranță, puteți diagnostica singur defecțiunea. Și dacă cauza defecțiunii este contaminarea elementelor structurale individuale, atunci procedați serviciu personal gheizer.

Doriți să completați materialul de mai sus cu recomandări utile sau să puneți întrebări la care nu am atins aici? Solicitați sfaturi de la experții noștri și de la alți vizitatori ai site-ului - formularul de feedback se află mai jos.