Производительность газовой колонки. Как и любой водонагреватель, параметр производительности у газовой колонки указывается в литрах за минуту.

Если колонка будет использоваться не только для ванной комнаты, но и для кухни, среднее количество потребляемой воды одного смесителя стоит увеличить вдвое. Таким образом, можно рассчитать, какая оптимальная производительность будет нужна при приобретении колонки.

Виды камеры сгорания

Есть два типа камеры сгорания:

Открытая. Работает на естественной тяге. Затягивает воздух из помещения, в котором установлена колонка, и выводит продукты горения через дымоход.

Используемый газ и его расход

Обычно в газовой проточной колонке используется природный газ. В случае если такового нет, а колонка необходима, стоит искать модели с возможностью переключения на потребление сжиженного газа (из баллона).

Еще одним важным параметром в колонке является расход газа (чем он меньше, тем лучше, но при этом не должна падать производительность колонки). Его можно узнать в технических документах, прилагаемых к колонке. Если колонка имеет пьезорозжиг — нужно будет добавить к параметру расхода газа около 25% сверху от указанной цифры.

Давление воды

Вся информация, включая минимальное давление воды, нужное для правильной работы колонки, указывается в технической документации. Стоит обратить внимание на время постройки дома. Если в системе подачи воды давление меньше, чем в документации — может возникнуть проблема в дальнейшем использовании газового котла. Так же колонка обязана выдерживать перепады давления, особенно гидравлические удары — когда давление воды повышается на определенное время.

Особенности эксплуатации

Чтобы газовая колонка работала долго и исправно, следует придерживаться следующих правил:

• Если вода в кране жёсткая, следует установить специальное оборудование для её смягчения и очистки.
• При сильном нагреве воды быстрее образуется накипь. Стоит выбирать максимально оптимальную температуру воды, избегая перегрева колонки.
• Проводить техобслуживание колонки не реже, чем раз в год.

Принцип работы и устройство газовой колонки (проточного газового водонагревателя)

Популярностью газовые проточные водонагреватели пользовались в прошлом столетии, но и сейчас они не утратили свою актуальность. За это время произошло усовершенствование приборов, однако, основное устройство газовой колонки осталось неизменно.

Газовая колонка для воды любой модели работает по принципу проточного нагревателя. Устройство приборов от разных производителей отличается только наличием дополнительных функций и дизайном. Основные составляющие проточного нагревателя следующие:

• корпус;
• патрубки для подключения газа и воды;
• дымоход;
• водяной и газовый узел;
• теплообменник;
• камера сгорания;
• запальник и горелка;
• система розжига;
• комплект датчиков.

Современные модели с авторозжигом комплектуют электронным блоком управления. К таким приборам относится колонка с турбиной. В конструкции водонагревателя добавлен нагнетающий вентилятор. Установлена камера сгорания закрытого типа и модуляционная горелка, позволяющая плавно изменять высоту пламени.

Основная схема проточного газового водонагревателя одинаковая для всех моделей, поэтому рассмотрим устройство колонки марки «Нева».

Внешние элементы колонки

Снаружи газовая колонка состоит из следующих узлов:

• Стальной кожух – закрывает переднюю и боковые части колонки. Для визуального контроля горения на передней панели кожуха установлено смотровое окошко. Ниже окна расположены рукоятки регулировки газа и воды. Температуру выходящей жидкости отображает ЖК дисплей.
• На передней панели обычно располагаются элементы управления.
• Сверху находится патрубок дымохода.
• Снизу из-под кожуха выступают патрубки. К одному из них подключают трубопровод ХВС для подачи холодной воды в колонку. Другой – патрубок для отвода нагретой воды. К нему подключают трубопровод ГВС. Третий патрубок служит для подвода газа. Сверху из-под кожуха выступает патрубок для подсоединения дымохода.

Задняя стенка служит основой прибора, так как на нее закреплены все рабочие узлы и кожух. Деталь изготовлена из оцинкованной стали. На задней стенке имеются крепежные отверстия для фиксации колонки к стенке кронштейнами.

Газовые колонки марок «Нева» и «Астра» схожи по устройству.

Внутренние элементы колонки

Под кожухом спрятаны рабочие узлы газовой колонки:

• Патрубок подвода трубопровода ХВС соединен с водяным блоком. На этом узле установлен механизм с рукояткой для регулировки напора жидкости. Водяной блок имеет пробку с предохранительным клапаном. Узел используют для слива воды в случае ремонта или стравливания избыточного давления.
• Рядом с водяным блоком размещен газовый узел. В совокупности они образуют единую систему. Газовый блок оснащен регулировочным штоком с рукояткой, проворачиванием которой добиваются оптимальной температуры воды на выходе из крана. Патрубок подключения газопровода соединен с блоком через электромагнитный клапан. В случае отсутствия тяги, погасания пламени горелки и других аварийных ситуациях запорный узел перекрывает подачу газа. В штатной ситуации клапан просто отсекает газ при выключении колонки.
• Газовый блок соединен патрубком с коллектором. С задней его части установлены сопла, подающие газ на горелку. Спереди к коллектору подсоединена свеча розжига, подающая искру на запальник. Рядом установлен датчик пламени горелки, расположенной в камере сгорания.
• Над коллектором расположен медный теплообменник. Он состоит из изогнутой трубы с ребрами. Узел забирает тепло сгорающего газа и отдает его воде. Холодная вода подается на теплообменник через водяной узел. Выход нагревательного узла соединен с патрубком отвода горячей жидкости. Здесь же установлены датчики защиты от перегрева и контроля температуры. Один из них является термометром, отправляющим показания на ЖК дисплей.
• Между камерой сгорания и дымоходным патрубком располагается отводящая система продуктов горения. По сути – это еще одна камера с перегородками. Перемычки образуют каналы, направляющие продукты горения в дымоход. Внутри камеры стоит датчик контроля тяги в дымоходе. По электроцепи он связан с датчиком, контролирующим перегрев.
• Снизу корпуса водонагревателя расположено два блока. Один из них предназначен для установки батареек. Второй – это блок управления. От электронного управляющего модуля провода подсоединены ко всем датчикам газовой колонки.

Внешнее и внутреннее устройство приборов разных марок схоже. Отличаться может исполнение узлов и наличие дополнительных функций.

Газовая колонка марки «Оазис» имеет аналогичное устройство, как и «Нева». Отличием является наличие дополнительной функции «зима-лето». Переключателем, установленным на фронтальной панели, отключают часть горелок. Летом такая функция помогает экономить расход газа.

Виды розжига горелки

Современный проточный газовый водонагреватель выпускают с авторозжигом и ручной системой розжига запальника.

Из экономических соображений ручной розжиг невыгодный. Система состоит из пъезоэлемента, приводимого в действие нажатием кнопки. С нажимом клавиши вырабатывается искра, разжигающая запальник. Действие несложное, но запальник в течение дня постоянно горит, расходуя газ. Выключать его нерационально, так как придется часто заново разжигать при необходимости потребления горячей воды.

Авторозжиг происходит сразу после открытия крана горячей воды:

• Первый принцип работы электронного розжига основан на батарейках. Находящийся в ожидании запальник не горит. Когда открывают кран смесителя, давление в водопроводе изменяется и датчик дает сигнал электронному блоку на осуществление розжига. От энергии батареек создается искра. Загоревшееся на запальнике пламя разжигает горелку. Сделав свое дело, запальник выключается до следующего пуска. Розжиг от батареек не требует много энергии. Заряда элементов хватает на год.
• Второй принцип работы авторозжига основан на гидрогенераторе. Проточный газовый водонагреватель вместо батареек комплектуется турбиной. В движение ее приводит поток воды, создающийся в водопроводе во время открытия крана смесителя. Гидрогенератор вырабатывает искру, разжигающую запальник.

Газовые колонки с авторозжигом выгодны из-за меньшего расхода газа и удобства пользования.

Разновидности камер сгорания

Камеры сгорания бывают двух типов:

• Открытую или атмосферную камеру производители чаще всего устанавливают на водогрейных колонках из-за простоты и дешевизны конструкции. Циркуляция воздуха, требуемого для поддержания горения, поступает внутрь камеры естественным путем.
• В закрытую камеру воздух нагнетают вентилятором. Такие газовые колонки называются турбинированными.

Создание принудительной тяги позволяет работать водонагревателю при любых условиях. Агрегат с открытой камерой не разожжется, если отсутствует тяга. Подобная неприятность наблюдается при плохих погодных условиях, когда ветер задувает в дымоход.

Принцип работы проточного газового прибора для нагрева воды

Кратко охарактеризовать принцип работы газовой колонки можно так: открыли кран горячей воды – разожглась горелка, прекратился расход воды – горелка погасла. Подробнее это происходит так:

• Во время открытия крана начинается движение воды. От действия потока происходит срабатывание водяного узла. Механизм воздействует на газовый узел. Клапан открывается, и газ подается на горелку, где происходит розжиг от запальника.

Если напор в кране будет слабый, горелка колонки не зажжется.

• Прогрев воды осуществляется в теплообменнике. Циркулирующая по змеевику жидкость нагревается, после чего по трубопроводу поступает к смесителю.
• Во время горения воздух внутрь камеры поступает естественным путем через технологические отверстия кожуха и смотровое окно. Отработанные газы уходят через дымоход. Естественная циркуляция воздуха создает тягу. Если ее нет, датчики дают сигнал на отключение горелки.
• Когда водоразборный кран будет закрыт, водяной и газовый узел срабатывают. Подача газа прекратится, после чего последует погасание горелки.

Газовые колонки турбинированного типа работают аналогично. Отличается только способ подачи воздуха внутрь закрытой камеры. За эту функцию отвечает нагнетающий вентилятор. Дымоходом и нагнетающим трубопроводом служит двустенная труба. Ее выводят на улицу. По внутреннему каналу отводятся продукты сгорания, а по наружному проходу с улицы поступает чистый воздух.

Основные неисправности проточного агрегата

Среди основных неисправностей чаще всего встречается затухание пламени горелки. Выделяют 4 распространенные причины:

• в дымоходе пропала тяга;
• вышел из строя датчик;
• повреждена мембрана водяного узла;
• слабое поступление воды из-за засора фильтра, установленного на входящем патрубке.

С проблемой слабого нагрева воды пользователь сталкивается после 1–2 года пользования колонкой. Змеевик теплообменника внутри обрастает накипью. Чем жесткость воды больше, тем быстрее это происходит. Избавляются от накипи промыванием змеевика кислотными растворами.

В случае разгерметизации соединений происходит перегрев колонки сразу после прекращения разбора воды. Выявляют причину и место утечки по образовавшимся каплям. Соединения перетягивают с заменой прокладок.

Современные газовые колонки производят с множеством датчиков, обеспечивающих безопасное использование агрегата. Основным недостатком считается сложность монтажа. В стенах потребуется вырубить окно для дымохода. Подключать колонку имеют право работники газовой службы и только тогда, когда хозяин оформит все разрешительные документы.

Газовые колонки — как выбрать, принципы работы и эксплуатации с советами мастера

Газовая колонка на кухне

Содержание:

Газовая колонка является одним из наиболее известных инструментов, которые снабжают помещения горячей водой.

Её вполне заслуженно считают достаточно экономичной. Приспособление является достаточно качественным и может в одно и то же время работать с несколькими водоразборными точками.

Благодаря чему полностью удовлетворяются семейные потребности.

С помощью современных технологии производства можно изготавливать такие газовые колонки, которые впоследствии получают множество хвалебных отзывов, что ни может не радовать, большая часть пользователей повсеместно отмечает высокую эффективность работы устройства, его надежность и долговечность.

Основные преимущества газовых колонок

Колонка фирмы Bosh

Газовые водонагревательные колонки на протяжении долгих десятилетий постоянно используется для получения воды необходимых температур.

Основные преимущества использования этого отопительного оборудования :

• легкость во время использования;
• экономия;
• эстетичные внешние характеристики;
• приемлемые размеры;
• безопасность;
• долговечность.

Главным критерием экономичности оборудования является его степень «прожорливости».

Потребители газовых колонок, которые имели опыт использования других нагревателей, отмечают что работа с такими устройствами является намного дешевле, чем с электрическими водонагревателями или устройствами, которые работают с помощью альтернативного топлива.

Это происходит из-за того, что природный газ, который затрачивается для «разогрева» воды, по себестоимости намного экономнее других «источников энергии», а с помощью современного оборудования можно достичь колоссальных результатов.

Внутреннее устройство прибора и принцип действия

Схема внутреннего устройства прибора

Есть много счастливчиков, которые успели насладиться качественной работой советских колонок, и скорее всего до сих пор не забыли «танцы с бубном», что иногда являлось необходимостью для полноценного принятия ванны.

И как же хорошо, что данный опыт больше никому не пригодится.

На сегодняшний день, при открытии крана, отсутствует необходимость томления в мучительном ожидании, в то время пока колонка пытается нагреть воду, сейчас не нужно никаких дополнительных манипуляции и спокойно можно не бояться о том, что все может погаснуть в наиболее неподходящий момент.

Устройства современных колонок по сути своей мало чем отличаются от устройств «прародительниц». К данному оборудованию, как в ранних версиях, подводят три тубы, предназначенных для газа, холодной и нагретой теплой воды.

Колонка предусматривает две горелки:

• центральную;
• и запальную.

Во время открытия крана, так же открывается клапан подачи газа. Запальная горелка в таких случаях бывает в роли зажигалки. Холодная вода перемещается в спиралеобразной трубе, которая располагается в теплообменнике, нагревается выделяющимся во время горения теплом.

После этого горячая вода поступает в кран, а продукты горения удаляются, проходя по дымоходу для газовой колонки, располагающийся на верху конструкции.

Удобство работы новых газовых колонок происходит благодаря полной либо частичной автоматизации механизмов и узлов устройства.

Правила безопасной эксплуатации в жилых помещениях

Замена газовой колонки не является панацеей. Новый агрегат иногда тоже может, примерно через несколько лет, опечалить качеством своей работы.

Единственным способом сделать из колонки «долгожителя» является грамотное обращение с ней в процессе эксплуатации.

Существуют некоторые простые рекомендации, которые способны продлить жизнь газовому оборудованию, ну или в конечном счете немного укоротить ее:

• установка и техобслуживание колонки, во время недостатка профильных знаний, рекомендуется предоставить профессионалу;
• регулярная очистка запальника и теплообменника являются основополагающими факторами стабильной работы устройства;
• нельзя баловаться со значительно высокими температурами нагрева воды, такое чревато ускорением процесса образования отложений в теплообменнике;
• газовую колонку, которую используют для работы с жесткой водой необходимо дополнять некоторыми специальными «антинакипными» оборудованиями.

Полезные советы по выбору устройства

Внутреннее устройство прибора

Первое, чем отличаются между собой разные газовые колонки — это типом розжига.

В современное, прогрессирующее время, оборудование которое имеет ручной розжиг, встречается очень редко и постепенно уходит с рынка.

Колонки, обладающие конструкцией предусмотренного пъезорозжига являются наиболее популярными. Розжиг в них осуществляется с помощью нажатия на специальную кнопку на панели.

Регулятором, который в традиционных случаях находится наверху, можно задать необходимую температуры воды.

Важно: После включения фитиль горит постоянно.

Электро розжиг является более надежным вариантом. В колонках данного типа искра создается турбиной или батарейкой, которой в автоматическом режиме управляет водный поток, идущий в трубах.

Т.е. фитиль зажигается лишь во время непосредственном потреблении воды, благодаря чему газ расходуется еще экономнее. И, не смотря на пугающую более высокую изначальную стоимость, нужно всегда учитывать, что удобство бесценно.

Обязательно нужно уделить внимание на тип горелки. Они могут быть с переменной (модулирующей) или постоянной мощностью.

Для горелки с постоянной мощностью необходима ручная регулировка. И это является не совсем удобным, ведь напор воды в системе являются постоянно изменяющейся величиной, автоматика в данном случае гораздо лучше.

Модулирующая горелка является наиболее удобным вариантом, она сама подстраивается под «ритм» водного потока, что обеспечивает стабильную температуру воды на выходе .

По мощности газовые колонки можно разделить на три основных категории:

• 17-19 киловатт — слабой мощности;
• 22-24 киловатта — средней мощности;
• 28-31 киловатт — высокой мощности.

От данного параметра изделия зависит общая производительность системы. Речь ведется, конечно же, о воде, которую устройство в состоянии согреть за единицу времени.

Какая из колонок является лучшей в данном случае сказать однозначно очень трудно. Если вам требуется оборудование исключительно для кухонных нужд, можно смело брать модель с низкой мощностью.

Если колонка должна обеспечивать несколько водозаборных точек — советуем обратить внимание на более производительные агрегаты.

Современному газовому водонагревательному устройству положено обладать трехуровневой системой безопасности.

Устройство должно автоматически блокироваться при:

• отсутствии тяги;
• возникновения «обратной» тяги;
• потухание пламени.

Помимо прочего, должен присутствовать предохранитель, в виде гидравлического клапана, защищающий оборудование от случаев перегрева.

Гладкая поверхность, основные органы управления (безо всяких излишеств), плавные, дополняющие дизайн корпуса линии — вот, пожалуй, и все, что хотел бы видеть в хорошей колонке покупатель.

Рыночный ассортимент велик настолько, что способен удовлетворить любые, даже самые изощренные пожелания, что уж говорить о «классике жанра».

Устройство газовой колонки: принцип работы и схема

Бытовые проточные водонагреватели, использующие природный газ, появились в начале прошлого столетия и до сих пор верой и правдой служат человечеству в качестве источников горячей воды для дома. С той поры приборы были конструктивно усовершенствованы, но принцип их действия остался прежним. В данной статье пи опишем этот принцип и рассмотрим устройство газовой колонки в современном исполнении.

Устройство проточных газовых водонагревателей

Прежде чем приступить к рассмотрению конструкции колонки, стоит отметить, что современные аппараты для нужд ГВС бывают двух видов:

• с открытой камерой сгорания;
• турбированные, с закрытой камерой сгорания.

Данные виды нагревателей имеют конструктивные отличия, какие – мы обозначим в процессе изучения. Итак, традиционный водонагреватель представляет собой подвешиваемый к стене агрегат, к которому присоединяются патрубки для газа и воды. Ниже на рисунке показано устройство колонки:

1 – датчик наличия тяги в дымоходе; 2 – датчик температуры; 3 – горелка; 4 – регулятор температуры; 5 – патрубок подключения газа; 6 – патрубок присоединения дымохода; 7 – диффузор; 8 – теплообменник; 9 – газовый клапан; 10 – регулятор протока; 11 – патрубки подключения воды.

Поскольку на рисунке затруднительно показать все детали и элементы, то перечислим наиболее важные из них, не попавшие в перечень:

• водяной узел;
• система розжига;
• датчик наличия пламени;
•  запальник;
• предохранительный сбросной клапан.

Турбированная газовая колонка отличается закрытой конструкцией камеры сгорания, воздух в нее нагнетается вентилятором. Как правило, в подобных агрегатах устанавливается горелка с плавным регулированием пламени (модуляционная). Управление прибором осуществляет электронный блок, получающий сигналы от датчиков. Ниже показана структурная схема газовой колонки с закрытой камерой сгорания:

Принцип действия газовой колонки

Назначение рассматриваемых нагревателей – это быстро прогреть большое количество проточной воды. Соответственно, все технические решения, реализованные в аппарате, направлены только для достижения этой цели. Отсюда и более низкий по сравнению с газовыми котлами КПД – в пределах 85—92%, у турбированных нагревателей – до 94%.

В агрегатах любой конструкции принцип работы заключается в том, что горелка поджигается от запальника в тот момент, когда на входном патрубке появляется проток воды. Понятно, что это происходит при открывании крана горячей воды в доме. Срабатывает водяной узел (в простонародье – лягушка) и газовый клапан подает топливо на основную горелку. Она поджигается от запальника и начинает прогревать теплообменник. Последний изготовлен из медного листа, согнутого в виде овала, вокруг которого обмотана трубка змеевика.

Вода проходит по змеевику снизу вверх, получая тепло от горелки, после чего уходит к потребителям. Воздух для горения поступает в камеру сквозь смотровое окошко из того же помещения, где расположен прибор. Дымовые газы удаляются под воздействием естественной тяги дымоходной трубы или шахты. После прекращения протока «лягушка» механически закрывает клапан, а тот перекрывает подачу горючего, нагреватель отключается.

Особый интерес представляет устройство водяного узла. Он состоит из корпуса со встроенной диафрагмой (поз. 2) и прикрепленным к ней штоком (поз. 1). Когда в нижней части под диафрагмой начинается проток воды, то за счет давления шток выдвигается и нажимает на исполнительный механизм газового клапана. Чтобы избежать резких перепадов давления и последующего за ними резкого открывания подачи топлива и хлопков в камере, в «лягушке» имеется перепускной клапан с шариком – замедлителем (поз. 6). Резкий скачок давления заставит шарик перекрыть канал, а при его стабилизации отверстие снова откроется.

Если говорить о водонагревателях с закрытой камерой, то принцип работы газовой колонки здесь точно такой же. Только горение происходит в закрытом пространстве, а воздух туда подается вентилятором. Причем забор воздуха происходит с улицы через двустенную коаксиальную трубу. По внутреннему проходу наружу движутся дымовые газы, а в пространстве между стенками им навстречу поступает воздух. В процессе среды обмениваются теплом, что в конечном счете и повышает КПД агрегата.

Более сложное устройство колонок с наддувом позволяет управлять мощностью горелки, плавно изменяя интенсивность пламени. Этим занимается контроллер, он поддерживает установленную пользователем температуру воды на выходе при открывании нескольких кранов горячей воды или перепадах давления в сети. Естественно, что в подобных нагревателях не используется ручной розжиг, все полностью автоматизировано.

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.

Заключение

Проточная водогрейная установка – очень эффективный и безопасный бытовой прибор. Кроме того, принцип действия, используемый в нем, проверен не то что годами – десятилетиями. Единственное неудобство – оформление и согласование документации при установке нового изделия.

Устройство и принцип работы газовой колонки

Неисправности и их устранение

Очень часто встречается ситуация, когда колонка не зажигается. Обычно это случается, когда отсутствует тяга в вентиляции. Причиной может стать образование большого количества сажи или попадание постороннего предмета в воздуховод.

Большинство моделей снабжены специальным защитным устройством, которое и блокирует поступление газа. Поэтому непосредственно перед запуском необходимо проверять тягу с помощью зажженной спички или листка бумаги.

В аппаратах с автоматическим розжигом могут выйти из строя элементы питания, которые следует заменить. А также нагреватель может не запускаться, если в системе водоснабжения слабый напор. Происходит это часто из-за засорения водяных фильтров.

В этом случае теплообменник снимают и прочищают с использованием химических веществ. При правильной эксплуатации и техническом обслуживании нагреватель может прослужить очень долго, даже превысив установленный срок службы.

Принцип работы

Газовая колонка устроена таким образом, что ее работа по подаче воды происходит в автоматическом режиме. Когда вода попадает в сопло, то ее скорость движения значительно увеличивается. Жидкость через отверстия попадает в верхнюю полость над мембраной.

https://youtube.com/watch?v=—nsb1QhsZE

За счет пружины мембрана поднимается, одновременно толкая шток водяной части, который, упираясь в газовый привод, открывает клапан, и газ начинает поступать к горелке. Если подачу воды перекрыть, то действие штоков происходит в обратном порядке и топливо перестает поступать в камеру сгорания. В газовой системе встроен предохранительный клапан.

Его принцип работы в устройстве газовой колонки сводится к тому, что при прекращении горения происходит автоматическое отключение подачи газа. Выполняется это действие благодаря установленной в клапане термопаре, которая обогревается непосредственно открытым огнем.

Термопара в электрической схеме газовой колонки соединена с клапаном, и при нагреве она вырабатывает краткосрочное напряжение, которое воздействует на электромагнит запорного устройства. При прекращении горения термопара остывает и прекращает вырабатывать ток, а клапан за счет пружины перекрывает подачу газа.

Типовые неисправности

Поломка водяного блока считается одной из наиболее распространенных неисправностей в газовых водонагревателях. Наиболее частая причина выхода блока из строя заключается в деформации или загрязнении мембраны. На ней могут откладываться соли, а также возможно образование трещин. При таких повреждениях узел перестает функционировать, что мешает доступу газа в колонку.

Также довольно частой проблемой является засорение фильтров водяного редуктора, а вследствие частого включения и отключения прибора узел изнашивается, что приводит к течи в местах расположения уплотнителей.

Вам обязательно нужно проверить водяной узел, если:

• Напор воды нормальный, а колонка не включается (повреждена мембрана или загрязнился шток).
• Напор холодной воды нормальный, а горячая поступает с очень слабым напором (образовался засор).
• Кран горячей воды открыт, а колонка начала работать лишь через некоторое время (проблема с регулятором потока).
• Кран горячей воды закрыт, но колонка еще некоторое время работает (проблема с регулятором потока).
• Колонка отключается во время работы или не набирает нужную мощность (повредилась мембрана).

Популярные модели колонок

В настоящее время выбор газовых нагревателей как отечественного, так и зарубежного производства довольно велик. При отсутствии централизованного горячего водоснабжения они становятся все популярней. Среди них стоит отметить следующие модели:

1. Bosch WR 10−2P — эта марка является образцом последних разработок в производстве колонок. Хотя она и обладает большими габаритами, но имеется возможность подключить ее к двум точкам водозабора одновременно. Благодаря встроенному пьезоэлементу запуск оборудования происходит быстро и легко. В нагревателе предусмотрен датчик загазованности, который сразу перекрывает подачу топлива, если оборудование начинает работать с большим выделением вредных примесей. Срок службы этого агрегата составляет 15 лет.
2. Ariston Fast Evo 11B — работа этого устройства полностью автоматизирована, то есть оно включается и останавливает нагрев самостоятельно. За минуту эта газовая колонка способна нагреть до 14 л холодной воды, при этом регулировка температуры проводится только один раз, а в дальнейшем все происходит в автоматическом режиме.
3. Neva 4510-M — нагреватель, обладающий компактной конструкцией небольших размеров. Розжиг газовой горелки происходит автоматически, что облегчает ее запуск. В агрегат встроена модуляция пламени в зависимости от количества подаваемой воды. Все управление осуществляется двумя ручками, которые отвечают за количество воды и ее температуру.

Принцип работы

Основная задача водяного узла в газовом нагревателе – запускать колонку после открывания крана, а также обеспечивать ее нормальную работу, пока кран открыт. Также этот узел важен для регуляции потока входящей воды. Если напор воды будет недостаточным, редуктор будет также выполнять защитную функцию, препятствуя перегреванию колонки.

В основе функционирования водяного узла выступает воздействие водяного потока на детали редуктора. Поступающая в колонку вода воздействует на диафрагму, а также на диск (его еще называют грибком). Изменение их расположения воздействует на шток, который активизирует клапан газового узла, благодаря чему к горелке начинает поступать газ.

Как только кран горячей воды закрывается, действующее на диафрагму и грибок давление уменьшается. Это снижает воздействие на газовый клапан, что приводит к перекрытию доступа газа и отключению прибора. Когда газовая колонка не включена, водяной узел не функционирует.

Что включает ТО газовой колонки

При проведении ТО газовой колонки специалист должен выполнить следующий перечень действий:

…

1. Осмотр газовой арматуры на утечку газа подразумевает проверку соединений на герметичность. Почувствовать протечку топлива бывает сложно, так как над водонагревателем установлена дымоотводящая труба и работает вытяжка.
2. Тестирование датчиков безопасности включает проверку их работоспособности и осмотр на наличие коррозии, отсоединения контактов и прочего.
3. Чистка водяного узла внутри которого находятся: фильтр, мембрана, пружины, сальник, шток, перепускные каналы. Периодически все элементы требуют промывки, фильтр и мембрана – замены. Если иногда производить чистку водяного узла, то можно избежать дорогостоящего ремонта.
4. Осмотр соединительных частей трубок – продолжительное применение водонагревателя без осмотра и разбора может привести к протеканию соединений. Часто случается, что уплотнительная резинка прогнила и из-под нее по капле просачивается вода. Обычно этот процесс сопровождается коррозией окружающих металлических частей. Тогда повернуть гайку, под которой находится прокладка, становится очень сложно. Таким образом, повышается риск повреждения трубы. Если же водонагреватель регулярно проходит ТО, то резьба не подвергается коррозии и раскрутить соединение будет достаточно легко без каких-либо повреждений.
5. Осмотр и чистка теплообменника включает его проверку на наличие протечек и чистку от накипи. Этот элемент быстрее других засоряется солями, выделяемыми при нагревании из воды. Также теплообменник очищают и снаружи, так как на участке, расположенном рядом с горелкой, образуется нагар. Накипь и сажа постепенно приводят к снижению скорости нагрева воды и КПД агрегата.
6. Чистка основной горелки и ее составляющих. Постепенно элементы горелочного устройства забиваются копотью и сажей, что в свою очередь приводит к ухудшению нагрева воды, появлению желтого пламени и неприятного запаха.

После профессионально проведенного ТО водонагревателя становится ясно, какой именно элемент виноват в снижении производительности устройства. В результате очистки и замены износившихся деталей, улучшаются показатели газовой колонки:

• устройство начинает быстрее нагревать воду;
• сокращается расход газа и электроэнергии;
• увеличивается КПД.

Проводя техническое обслуживание газовой колонки вовремя, вы не потратите впустую деньги, как думают многие, а обезопасите себя от внезапных значительных трат и опасных ситуаций.

Прайс на ремонт и подключение газового оборудования

Рассмотрим подробнее различные системы в устройстве газовой колонки.

характеристики, принцип действия и схема, критерии выбора

Газовая колонка представляет собой металлический шкаф, к которому подсоединены трубы. Это достаточно сложный прибор, способный в кратчайшие сроки обеспечить помещения горячей водой в необходимом объеме с минимальными энергозатратами. Основными производителями подобной техники являются компании, выпускающие марки Нева, Астра, Оазис, Вектор. Все предлагаемое оборудование оснащено надежной автоматической системой безопасности и отличается эффективной функциональностью.

Оглавление:

1. Как устроена колонка?
2. Особенности эксплуатации
3. Как выбрать водонагреватель?
4. Схема работы

Описание конструкции

Любой механизм имеет свои конструктивные особенности. Чтобы определиться с подходящей моделью, понадобится разобраться с устройством газовой колонки. Кроме этого, такие сведения пригодятся для профилактики и правильной эксплуатации агрегата. Узел современного оборудования состоит из следующих элементов:

1. Под крышкой расположены теплообменники с толстыми стенками, которые изготавливают из меди. Вода нагревается одновременно в калориферах и змеевиках.

2. В нижней части колонки находятся горелки. Запальная играет роль зажигалки, а моделирующая позволяет автоматически поддерживать температуру носителя независимо от колебаний давления за счет корректировки силы пламени. Эти детали делают из нержавеющей стали. В более дорогих видах горелки выполнены из никель-хромового сплава.

3. В разных системах имеются два способа регулировки: механический метод отличается постоянной мощностью. При этом сила нагрева определяется вручную и не зависит от внешних обстоятельств.

4. Второй вид – автоматические модели. Например, устройство узла газовой колонки Нева 4511 характеризуется взаимодействием с температурным датчиком, установленным на входе. При изменении тепловых свойств оборудование регулирует мощность, что обеспечивает подачу воды с одинаковым нагревом.

5. Также в автоматику входят следующие элементы: клапан гидравлического контроля прекращает работу при отсутствии носителя в системе, датчик тяги не допускает попадание угарного газа в помещение, ионизатор следит за наличием пламени. Также имеется ряд устройств по корректировке давления воды.

6. Практически все современные газовые колонки оснащены приспособлениями для авторозжига. Воспламенение производится с помощью пьезоэлемента и электричества. Схема моделей Вектор, Астра, Оазис и других подразумевает включение при помощи обоих способов.

7. Камера сгорания бывает открытого и закрытого типа. В первом случае оборудование оснащено дымоходом и считается более эффективным в использовании. Второй вариант заключается в применении коаксикального шланга для вывода газа, что встречается значительно реже.

Правильная эксплуатация

Газовый водонагреватель – это прибор, требующий внимания и выполнения мер безопасности. Существует ряд условий, которые обязательны при использовании колонки:

1. Перед покупкой стоит проконсультироваться со специалистами и ознакомиться с технической документацией. Установка производится только компетентными мастерами, имеющими соответствующую квалификацию.

2. Нельзя ставить регулятор нагрева на максимальную мощность, так как срок работы ТЭНа сократится, он может быстро перегореть. Кроме этого, существует опасность взаимодействия с кипятком.

3. Если модель оснащена двумя раздельными видами газового нагревателя, желательно, чтобы при включении функционировал один из них. Таким образом, при перегорании одного элемента второй будет находиться в резерве.

4. Необходимо регулярно проводить обслуживание. Раз в шесть месяцев воду сливают и извлекают ТЭН для диагностики. Если деталь покрыта толстым слоем налета, значит, магниевый анод практически пришел в негодность, требуется его замена и очистка некоторых частей колонки.

5. Также важно следить за работой обратного клапана. В случае его неисправности вода будет попадать обратно в систему, что приведет к быстрому перегоранию.

6. Если вода в кране слишком жесткая, лучше использовать средства для смягчения, чтобы теплообменник не разрушался от накипи.

Критерии выбора

Перед покупкой газовой колонки нужно определиться с несколькими параметрами и уточнить необходимые характеристики.

1. Особенности современных приборов позволяют обслуживать сразу несколько узлов в доме. Для расчета производительности нужно посмотреть данные в паспорте. Иногда цифры указывают на задней панели. Условно оборудование делится на три типа: низкий уровень мощности – от 17 до 20 кВт, средний – 21 – 25 и высокий – 27 – 35. В зависимости от того, сколько точек будет подключено, выбирают оптимальную величину. Если большое потребление не планируется, достаточно 10-11 литров горячей воды для кухни и ванной, что подразумевает приобретение малопроизводительного агрегата.

2. Еще один важный фактор – давление, при котором включается газовое оборудование. Для старых домов характерна подача воды с низким напором, поэтому при применении колонки с высокой производительностью нормальное функционирование будет проблематичным. Кроме этого, существует опасность гидравлических ударов, все узлы должны быть выполнены из прочных материалов, способных выдерживать подобное воздействие.

3. Устройства безопасности предназначены для правильной эксплуатации и комфортного использования. Например, газовая колонка Electrolux оснащена ионизационным электродом, который прекращает подачу газа при отсутствии пламени. Индикатор температуры, установленный в коллекторе, размещенном в верхней части. Если происходит блокировка дымохода, продукты сгорания вылетают через специальные каналы, нагревая автоматику. При наличии такой утечки устройство полностью отключается.

Принцип работы

Назначение газовой колонки заключается в максимально быстром нагреве большого количества проточной воды. Схема действия у всех моделей практически одинакова:

• В тот момент, когда на патрубок начинает поступать носитель, топливо попадает в редуктор для снижения давления и предотвращения гидроудара, горелка поджигается от запальника. Клапан выпускает струю газа из централизованной системы на электромагнит, которая сгорает, раскаляя теплообменник.
• Кислород, необходимый для процесса, попадает естественным путем, отработанные отходы выводятся через дымоход под воздействием тяги, горячая вода поступает в кран. В оборудовании закрытого типа воздух подается вентилятором по коаксикальному рукаву.
• В более сложных приборах регуляторы управляют мощностью, плавно меняя интенсивность пламени. Контроллер поддерживает заданную пользователем температуру воды и следит за давлением.

Принцип действия водонагревательной колонки подтверждает безопасность и эффективность прибора, которые гарантируют производители. Основная задача потребителя – выбрать подходящую модель, обеспечить ее правильную установку и регулярный профилактический осмотр. Поэтому важно оставить минимальное свободное пространство вокруг корпуса, которое необходимо для обслуживания. С боковых сторон от колонки оставляют по 50 мм, сверху и снизу для подключения ресурсов – по 200 мм.

3.1: Принципы газовой хроматографии

Арчер Дж. П. Мартин (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)) и Энтони Т. Джеймс (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)) представили разделительную жидкостно-газовую хроматографию в 1950 г. собрание Биохимического общества, состоявшееся в Лондоне, за несколько месяцев до представления трех фундаментальных статей в Biochemical Journal . Именно эта работа легла в основу развития газовой хроматографии. Фактически, Мартин задумал газовую хроматографию почти десятью годами ранее, работая с Р.L. M. Synge (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)) о распределительной хроматографии. Мартин и Синдж, которым в 1941 г. была присуждена Нобелевская премия по химии, предположили, что разделение летучих соединений может быть достигнуто путем использования пара в качестве подвижной фазы вместо жидкости.

Газовая хроматография быстро завоевала всеобщее признание, поскольку она была внедрена в то время, когда в нефтехимической промышленности требовались усовершенствованные методы аналитического контроля и требовались новые методы, позволяющие преодолеть ограничения старых лабораторных методов. В настоящее время газовая хроматография — это зрелый метод, широко используемый во всем мире для анализа почти всех типов органических соединений, даже тех, которые не являются летучими в своем исходном состоянии, но могут быть преобразованы в летучие производные.

Хроматографический процесс

Газовая хроматография — это метод разделения, при котором компоненты пробы распределяются между двумя фазами:

1. Стационарная фаза.
2. Мобильная газовая фаза.

По состоянию неподвижной фазы газовую хроматографию можно классифицировать как газовую хроматографию (GSC), где неподвижная фазу является твердой фазой, и газожидкостную хроматографию (GLC), в которой в качестве неподвижной фазы используется жидкость.GLC в большей степени используется более широко, чем GSC.

Во время ГХ-разделения проба испаряется и переносится подвижной газовой фазой (то есть газом-носителем) через колонку. Разделение различных компонентов достигается на основе их относительного давления пара и сродства к неподвижной фазе. Сродство вещества к неподвижной фазе может быть описано в химических терминах как константа равновесия, называемая константой распределения K _c , также известной как коэффициент распределения, \ ref {1}, где [A] _s — концентрация соединения A в неподвижной фазе и [A] _m — концентрация соединения A в подвижной фазе.

\ [K_ {c} = [A] _ {s} / [A] _ {m} \ label {1} ​​\]

Константа распределения (K _c ) контролирует движение различных соединений через колонку, поэтому различия в константе распределения позволяют проводить хроматографическое разделение. На рисунке \ (\ PageIndex {4} \) показано схематическое изображение хроматографического процесса. K _c зависит от температуры, а также от химической природы неподвижной фазы. Таким образом, температуру можно использовать как способ улучшить разделение различных соединений через колонку или другую неподвижную фазу.

Типичная хроматограмма

На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показана хроматограмма анализа остаточного метанола в биодизельном топливе, который является одним из требуемых свойств, которые необходимо измерить, чтобы гарантировать качество продукта во время и в месте доставки.

(рисунок \ (\ PageIndex {5} \) a) показан стандартный раствор метанола с 2-пропанолом в качестве внутреннего стандарта. Из рисунка видно, что метанол имеет более высокое сродство к подвижной фазе (более низкий K _c ), чем 2-пропанол (изопропанол), и поэтому элюируется первым. Хроматограммы (рисунок \ (\ PageIndex {5} \) b и c) показывают два образца биодизельного топлива, один с метанолом (рисунок \ (\ PageIndex {5} \) b), а другой — без обнаружения метанола.Внутренний стандарт был добавлен к обоим образцам для количественной оценки.

Обзор прибора

Компоненты системы газового хроматографа

На рисунке \ (\ PageIndex {6} \) показана схематическая диаграмма компонентов типичного газового хроматографа, а на рисунке \ (\ PageIndex {7} \) показана фотография типичного газового хроматографа, соединенного с масс-спектрометром (GC /РС).

Газ-носитель

Роль газа-носителя — подвижной фазы GC — заключается в переносе молекул пробы по колонке, пока они не растворяются и не адсорбируются на неподвижной фазе. Газ-носитель инертен и не взаимодействует с образцом, поэтому селективность разделения ГХ можно отнести только к неподвижной фазе.Однако выбор газа-носителя важен для поддержания высокой эффективности. Влияние различных газов-носителей на эффективность колонки представлено уравнением Ван-Демтера (насадочные колонки) и уравнением Голея (капиллярные колонки). Уравнение Ван Деемтера, \ ref {2}, описывает три основных эффекта, которые способствуют расширению полосы в насадочных колоннах и, как следствие, снижению эффективности процесса разделения.

\ [HEPT \ = \ A + \ frac {B} {u} + Cu \ label {2} \]

Эти три фактора:

1. — вихревая диффузия (член А), которая возникает из-за того, что в насадочных колоннах промежутки между частицами вдоль колонны неоднородны.Таким образом, некоторые молекулы проходят более длинный путь, чем другие, и скорость движения подвижной фазы также варьируется.
2. продольная молекулярная диффузия (B-член), которая является следствием наличия областей с различными концентрациями аналита.
3. массообмен в неподвижной жидкой фазе (С-член)

Расширение описывается в терминах высоты, эквивалентной теоретической тарелке, HEPT, как функции средней линейной скорости газа, и .Небольшое значение HEPT указывает на узкий пик и более высокую эффективность.

Поскольку капиллярные колонки не имеют насадки, уравнение Голея, \ ref {3}, не имеет A-члена. Уравнение Голея имеет 2 С-члена, один для массопереноса в стационарной фазе (C _s ) и один для массопереноса в подвижной фазе (C _M ).

\ [HEPT \ = \ \ frac {B} {u} \ + \ (C_ {s} \ + \ C_ {M}) u \ label {3} \]

Для газовой хроматографии обычно используются водород, гелий и азот высокой чистоты.Кроме того, в зависимости от типа используемого детектора предпочтительны разные газы.

Инжектор

Это место, где проба улетучивается и количественно вводится в поток газа-носителя. Обычно для введения пробы в порт для инъекции используется шприц. Образцы можно вводить вручную или автоматически с помощью механических устройств, которые часто устанавливаются поверх газового хроматографа: автоматических пробоотборников.

Колонна

Газовая хроматографическая колонка может считаться сердцем системы ГХ, где происходит разделение компонентов пробы.Колонки подразделяются на насадочные или капиллярные. Общее сравнение насадочных и капиллярных колонок показано в таблице \ (\ PageIndex {1} \). Изображения упакованных столбцов показаны на Рисунке \ (\ PageIndex {8} \) и Рисунке \ (\ PageIndex {9} \).

Поскольку в большинстве распространенных приложений, используемых в настоящее время, используются капиллярные колонки, мы сосредоточимся на этом типе колонок.Для определения капиллярной колонки необходимо указать четыре параметра:

1. Стационарная фаза — это параметр, который определяет полученное окончательное разрешение и влияет на другие параметры выбора. Изменение стационарной фазы — самый эффективный способ изменить селективность ГХ-анализа.
2. Длина связана с общей эффективностью колонки и общим временем анализа. Более длинная колонка увеличит пиковую эффективность и качество разделения, но также увеличит время анализа.Один из классических компромиссов при разделении методом газовой хроматографии (ГХ) заключается между скоростью анализа и разрешением пиков.
3. Внутренний диаметр колонки (ID) может влиять на эффективность колонки (и, следовательно, на разрешение), а также на емкость колонки. Уменьшая внутренний диаметр колонки, можно добиться лучшего разделения, но перегрузка колонки и расширение пиков могут стать проблемой.
4. Емкость колонки также зависит от толщины пленки. Кроме того, на удерживание компонентов образца будет влиять толщина пленки и, следовательно, время ее удерживания.Более короткое время работы и более высокое разрешение могут быть достигнуты с использованием тонких пленок, однако эти пленки обладают меньшей емкостью.

Детектор

Детектор определяет физико-химические свойства анализируемого вещества и выдает ответ, который усиливается и преобразуется в электронный сигнал для получения хроматограммы. Большинство детекторов, используемых в GC, были изобретены специально для этого метода, за исключением детектора теплопроводности (TCD) и масс-спектрометра. Всего в GC было использовано около 60 детекторов.Детекторы, которые демонстрируют повышенный отклик на определенные типы аналитов, известны как «селективные детекторы».

В течение последних 10 лет все чаще использовались ГХ в сочетании с масс-спектрометрией (МС). Масс-спектрометр стал стандартным детектором, который позволяет использовать более низкие пределы обнаружения и не требует разделения всех компонентов, присутствующих в образце. Масс-спектроскопия — это один из видов детектирования, который дает наибольшую информацию только с микрограммами образца.Качественная идентификация неизвестных соединений, а также количественный анализ образцов возможны с помощью ГХ-МС. Когда ГХ соединен с масс-спектрометром, соединения, которые элюируются из колонки ГХ, ионизируются с помощью электронов (ЭУ, электронная ионизация) или химического реагента (ХИ, химическая ионизация). Заряженные фрагменты фокусируются и ускоряются в масс-анализатор: обычно квадрупольный масс-анализатор. Фрагменты с различным отношением массы к заряду будут генерировать разные сигналы, поэтому любое соединение, которое производит ионы в диапазоне масс масс-анализатора, будет обнаружено.Пределы обнаружения 1-10 нг или даже более низкие значения (например, 10 пг) могут быть достигнуты путем выбора соответствующего режима сканирования.

Методы подготовки проб

Дериватизация

Газовая хроматография в основном используется для анализа термически стабильных летучих соединений. Однако при работе с нелетучими образцами с образцом могут проводиться химические реакции для увеличения летучести соединений. Соединения, содержащие функциональные группы, такие как OH, NH, CO ₂ H и SH, трудно анализировать с помощью ГХ, поскольку они недостаточно летучие, могут слишком сильно притягиваться к неподвижной фазе или термически нестабильны.Наиболее распространенные реакции дериватизации, используемые для ГХ, можно разделить на три типа:

1. Силилирование.
2. Ацилирование.
3. Алкилирование и этерификация.

Образцы перед анализом дериватизируются на:

• Повышение летучести и уменьшение полярности соединения
• Снижение термической деградации
• Увеличьте чувствительность за счет включения функциональных групп, которые приводят к более высоким сигналам детектора
• Улучшить сепарацию и уменьшить количество хвостов

Преимущества и недостатки

GC — это ведущий аналитический метод разделения летучих соединений.Некоторые особенности, такие как скорость анализа, простота эксплуатации, отличные количественные результаты и умеренная стоимость, помогли GC стать одним из самых популярных методов во всем мире.

Преимущества GC

• Благодаря своей высокой эффективности, ГХ позволяет разделять компоненты сложных смесей за разумное время.
• Точный количественный анализ (обычно получаются четкие воспроизводимые пики)
• Зрелая техника с множеством заметок по применению, доступных для пользователей.
• Доступны несколько детекторов с высокой чувствительностью (ppb), которые также можно использовать последовательно с масс-спектрометром, поскольку МС — это неразрушающий метод.

Недостатки GC

• Ограничено термически стабильными и летучими соединениями.
• Большинство детекторов ГХ являются разрушительными, за исключением МС.

Сравнение газовой хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)

В отличие от газовой хроматографии, которая не подходит для нелетучих и термически хрупких молекул, жидкостная хроматография может безопасно разделять очень широкий спектр органических соединений, от низкомолекулярных метаболитов лекарств до пептидов и белков.

Газовая хроматография: принципы, типы и работа

Газовая хроматография или газожидкостная хроматография — это метод, применяемый для разделения, идентификации и количественного определения компонентов смеси органических соединений путем селективного разделения между неподвижной фазой и подвижной фазой внутри колонки с последующим последовательным элюированием разделенных компонентов.Метод подходит для разделения соединений, имеющих следующие характеристики:

• Высокая летучесть
• Термическая стабильность
• Низкомолекулярный

Основная цель метода газовой хроматографии — разделение соединений, обладающих:

• Высокая летучесть
• Низкомолекулярный
• Термическая стабильность