Отопительные газовые котлы имеют сложное строение. В их конструкцию входят камеры сгорания, газовые горелки для котлов, они оборудуются автоматикой. В составе двухконтурного оборудования присутствуют еще и бойлеры, подогревающие воду для хозяйственных нужд. Вне зависимости от торговой марки и модели газового котла, наиболее важной его частью является горелка. От нее во многом зависит эффективность работы всей отопительной системы дома, а также экономия топливных ресурсов.
Как выбрать?
На что нужно обратить внимание при выборе горелочного устройства для котла:
— производительная мощность — уровень шума при работе (касается наддувных моделей) — тип обогревательного оборудования, для которого приобретается горелка — разновидность топлива — плюсы и минусы данного устройства — предусмотреть возможные сбои в работе местной линии газоснабжения.
Учитывая эти факторы, можно выбрать наиболее подходящее горелочное устройство для котла так, чтобы он работал максимально эффективно, не обременяя частым профилактическим обслуживанием.
Камера сгорания отопительного оборудования
Газовые котлы отличаются прежде всего конструкцией камеры сгорания. Она бывает двух типов:
- открытая;
- закрытая.
Открытая камера представляет собой достаточно простое устройство сгорания. Выглядит так: над горелкой располагается теплообменник в виде змеевика из тонких медных трубок. Благодаря открытой конструкции воздух, необходимый для реакции горения, поступает к месту воспламенения газа из окружающей среды.
Как правило, хватает воздуха из помещения (при условии организации хорошей вентиляции). Но есть настенные модели с забором воздуха извне, для чего монтируется специальное отверстие в стене. Открытые камеры сгорания требуют обязательного наличия дымохода.
Чаще всего устанавливается для моделей напольных газовых котлов, а также использовалась для комплектации котла старого образца (при этом розжиг производила запальная горелка).
Схемы устройства камеры згорания
Закрытая камера сгорания отличается конструкцией нагревательного блока. Теплообменник расположен над горелкой. Корпус блока закрыт, воздух для горения нагнетается вентилятором, установленным в камере. Через двойные стенки камеры пропускается теплоноситель, нагревая его, увеличивая КПД котла. Газ сжигается почти полностью, продукты горения отводятся каоксиальной трубой под давлением воздуха.
Соответствие требованиям
Как было уже сказано выше, в горелке природный газ перемешивается в воздухе, а полученная смесь сгорает. В результате воздействия высокой температуры запускается химическая реакция, продуктами которой становятся углекислый газ и вода.
Конечно, весь процесс сопровождает выделение приличного количества тепловой энергии, которая расходуется на подогрев теплоносителя, расположенного в теплообменнике. Это еще один ключевой узел газового котла. Все продукты, полученные в процессе горения, поступают в дымоход и выводятся за пределы помещения.
Это довольно опасный предмет, поэтому к нему предъявляется ряд определенных требований, чтобы сделать работу отопительного котла максимально безопасной.
Требования в данном случае следующие:
- Конструкция должна быть как можно проще, так как это в значительной степени позволяет увеличить степень надежности данного элемента.
- Горелка обязательно должна издавать минимальное количество шума. Дело в том, что газовые котлы обычно устанавливаются непосредственно в жилом доме, где данный показатель играет немаловажную роль.
- Чем дольше будет срок службы детали, тем лучше.
- Если конструкция котла предусматривает использование различных видов топлива, то горелку лучше приобретать универсальную. Здесь смотрят, чтобы она с легкостью переключалась с одного типа горючего на другой.
- В идеале, чтобы горелка выделяла минимальное количество вредных веществ, например, оксида азота, угарного газа, за счет чего экологичность котла увеличивается сразу в несколько раз. Однако это сработает лишь в том случае, если конструкция дымохода вместе с вытяжкой выполнены правильно.
Виды горелок
По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:
По назначению:
- для промышленного оборудования большой мощности
- для оборудования бытового назначения.
По используемому типу топлива:
- устройства для природного газа;
- устройства для сжиженного газа;
- универсальные устройства.
По регулировке пламени:
- одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
- двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
- модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.
По принципу работы:
- инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.
- вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на: — вихревые (отверстия форсунок круглой формы) — прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).
- диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.
Комбинированные версии
Комбинированная горелка
При использовании модулированной горелки горючим может служить и газ, и мазут, и солярка. При данных условиях не нужны какие-либо технические изменения оборудования.
В один блок внедрены опции для горения разного топлива. Такое достоинство актуально для хозяев, пока не имеющих магистрального газа. Также эта опция полезна для экономных трат топлива.
Эти отопительные горелки имеют тотальную автоматизацию для контроля над режимом сжигания, силой огня и другими действиями котла. Благодаря интеллектуальной автоматике минимизируется участие пользователя в контроле над газовой техникой.
Правда у этих горелок есть весомые недочёты, заметно снижающие их популярность:
- очень сложное устройство;
- низкий КПД;
- весьма сложная операция перенастройки аппарата при смене горючего. Здесь должен работать профессионал из газовой службы;
- колоссальные цены.
Как уже было замечено, горелки могут отличаться по методу управления огнём.
Устройство газовой горелки для котла
Атмосферные и вентиляторные горелочные устройства отличаются своим строением. Это обусловлено разным способом подачи кислорода в камеру при сжигании топлива.
Устройство атмосферной горелки.
Воздух поступает в камеру горения непосредственно из помещения. Внутри канала горелочного устройства расположены сопла. Газ подается в сопла, смешиваясь с воздухом, который также имеет сюда доступ. На небольшом расстоянии от сопел располагаются выходные прорези, через которые подается готовая топливная смесь. Между соплами и выходными отверстиями создается область пониженного давления, что способствует постоянному нагнетанию воздуха для смешивания.
В камере сгорания постоянно работает запальная горелка для розжига основного устройства.
Устройство вентиляторной горелки.
Блок устройства состоит из:
- двигателя;
- вентилятора;
- автоматического блока управления;
- редуктора;
- реле давления воздуха;
- смесителя топливной массы.
Воздух нагнетается извне вентилятором, подается в камеру сгорания для образования топливного вещества. Соотношение воздуха и газа возможно регулировать с помощью заслонки и вентилятора.
Автоматические
Подготовка топливной смеси и поддержка процесса горени – достаточно простые задачи, и решаются за счет конструкции самой горелки, формы сопла, выходных форсунок. Блок автоматики в любом котле отопления отвечает за другие задачи:
- поддержка горения запальника, розжиг с помощью пьезоэлемента или искровым разрядником;
- регулировка тепловой мощности;
- обработка любых нештатных ситуаций.
В числе последних учитываются:
- отсутствие тяги для атмосферных горелок или проблемы в работе вентилятора для надувных;
- низкое давление в газовой магистрали;
- затухание пламени запальника или горелки;
- превышение допустимой температуры оборудования.
Реакция на аварийные ситуации всегда одинакова – перекрыть подачу газа и по возможности сигнализировать пользователю о возникновении проблемы.
Пламя горелки
Одним из индикаторов правильной работы горелки является цвет пламени. Для газового оборудования характерно ровное голубоватое пламя без примесей других цветов. Наличие вкраплений желтого, красного говорит о том, что горелка работает плохо, это снижает эффективность обогревательного оборудования.
В первую очередь, это касается инжекционных горелочных устройств, но и для вентиляторных иногда характерно тоже. Пламени элементарно может не хватать кислорода. Также вместе с воздухом может попадать пыль, другой мелкий мусор, который будет засорять устройство, снижая КПД котла. Все это непосредственно сказывается на пламени. Если оно гудит, горелка работает громко, огонь изменил цвет – необходимо настроить правильную работу устройства.
В каких случаях требуется регулировка пламени горелки?
Атмосферная газовая горелка для обогревательного оборудования чаще выходит из строя. Ею оснащаются модели как настенного, так и напольного котла. Инжекционная горелка напольного оборудования снижает свою эффективность по разным причинам:
- Мощность горелки завышена. Случается, когда для маленького обогревательного оборудования приобретается горелка высокой мощности. При этом для горения недостаточно места, приток воздуха для такой мощности слабый, что приводит к переходу пламени от голубого к желтому, закопчению камеры сгорания, дымохода.
- Если дымоход плохо прочищен, ухудшается тяга котла. При этом отработанные продукты горения слабо выводятся, приток воздуха малый. Это ухудшает горение, пламя желтеет.
- Дефект самой горелки не дает возможность правильно настроить полное сгорание топлива.
- Из-за перепадов давления в системе газоснабжения хорошо отрегулированное оборудование может выбрасывать большое количество неотработанного газа в дымоходную трубу. Частично он оседает копотью, сажей. Большой слой сажи снижает тягу, увеличивает расход топлива.
- Запуск отопительного оборудования после ремонта.
- Наличие посторонних шумов при работе котла, газовой горелки.
- Смена вида топлива.
Возможно Вам будет интересно узнать о принципе работы двухконтурного газового котла >>>
Блиц-советы
- В последнее время комбинированные горелки набирают популярность. Это одни из самых безопасных конструкций, но при этом устроены они очень сложно. Коэффициент полезного действия у них довольно высокий, но цена также дает о себе знать.
- Горелку газового котла следует прочищать в случае если стал заметно расти расход газа в помещении, если возник какой-то неприятный запах, если при всех неизменных показателях температура воздуха в отапливаемом помещении стала заметно снижаться.
Настройка оборудования
Напольные газовые котлы с атмосферной горелкой можно настроить самостоятельно. Наддувные же системы регулируются автоматическим блоком управления, не требуют дополнительной настройки.
Схема действий при настройке одноступенчатого оборудования:
- Установить устройство на котле.
- Подсоединить к газопроводному патрубку.
- Проверить на абсолютную герметичность.
- Снять корпус горелочного оборудования.
- С помощью манометра сделать замеры давления газа на входе.
- Подсоединить к электричеству. Проследить, чтобы перемычки, фазы были подключены верно.
- В дымоходной трубе разместить газоанализатор.
- Запустить устройство.
- С помощью манометра снять показания давления на выходе из горелочного блока. Показания давления должны соответствовать параметрам, обозначенным в техпаспорте.
- Приток воздуха отрегулировать воздушной заслонкой.
- Показания газоанализатора также должны соответствовать всем нормам установки газового оборудования.
Настройка газового оборудования должна проводиться специалистами. Самые простые котлы открытого типа возможно настроить самостоятельно при наличии определенных навыков, знаний устройства горелочного блока. От качества работы горелки зависит эффективность котла, уровень его КПД, расход топлива. Поверхностно определить, что оборудование работает неисправно можно по изменившемуся пламени горелки.
Своими руками
Проще всего сделать первый тип горелки, так как ее вполне можно изготовить из подручных материалов.
Чтобы ее сделать, нужно будет использовать следующие материалы (практически все они являются подручными):
- Вентиль от пустого кислородного баллона (он здесь будет выполнять функцию форсунки). Какой это именно будет вентиль – совершенно не принципиально, можно использовать наиболее часто встречающийся ВК-74.
- Чтобы струя газа была направлена как можно уже, придется соорудить небольшой колпачок, который будет надеваться на вентиль. В нем осторожно делают небольшую дырочку и помещают туда жиклер (прекрасно подойдет такая деталь от паяльной лампы).
- Инжектор будет самым простым – для него понадобится стальная труба, толщина которой будет не выше 2 мм. В длину его лучше делать порядка 100 мм. Закреплять надежнее всего при помощи сварных работ. Однако в этом случае придется соблюсти некоторое расстояние, которое должно остаться между колпаком и соплом. Это делается для того, чтобы туда поступало достаточное количество свежего воздуха.
- Чтобы пламя быстро загоралось, рядом с соплом устанавливают пьезоэлемент. Можно обойтись и без него, а зажигать горелку с помощью спичек и куска бумаги.
