Как работает газовая колонка: от поджига горелки до горячей воды из крана
Газовая колонка работает по проточному принципу: вода нагревается не в баке, а на ходу, проходя через медный теплообменник над горелкой. Как только вы открываете кран, давление воды срабатывает как спусковой механизм — открывается газовый клапан, горелка зажигается, и уже через несколько секунд из крана течёт горячая вода. Колонка не тратит энергию на поддержание запаса горячей воды в ожидании.
Устройство газовой колонки
В корпусе колонки размещены четыре ключевых блока. Первый: водяной узел с мембраной и штоком, именно он реагирует на поток воды и механически или электрически открывает газовый клапан. Второй: газовый клапан с электромагнитом безопасности, который подаёт газ только при наличии сигнала от водяного узла и подтверждённом пламени горелки. Третий: сама горелка, чаще всего пластинчатая, с несколькими рядами форсунок. Четвёртый: медный теплообменник в форме змеевика или пластинчатого радиатора, по трубкам которого течёт нагреваемая вода, а снаружи их омывают горячие дымовые газы.
В современных моделях добавлен электронный блок управления, регулирующий мощность горелки в зависимости от расхода воды и заданной температуры. Датчик на выходе теплообменника передаёт сигнал плате, которая управляет газовым клапаном с модуляцией: чем сильнее поток воды, тем больше газа поступает в горелку.
Как зажигается горелка
В старых колонках использовался постоянно горящий запальник: небольшой язычок пламени, который поджигал основную горелку при открытии крана. Такая схема расходует газ непрерывно, поэтому в современных моделях от неё отказались.
Сегодня применяют два способа поджига. Пьезоэлектрический: нажатие кнопки создаёт искру от пьезоэлемента, которая поджигает маленький запальник, а тот разжигает горелку. Электронный автоматический: при открытии крана электроника подаёт серию искр от блока розжига, работающего от батареек или электросети. Второй способ удобнее: не нужно нажимать кнопку вручную, колонка зажигается сама.
После розжига ионизационный датчик или термопара проверяет наличие пламени. Если пламя погасло (например, от сквозняка), клапан закрывается в течение 1–3 секунд и подача газа прекращается. Это ключевой элемент безопасности.
Теплообменник и нагрев воды
Теплообменник газовой колонки сделан из меди: этот металл обладает высокой теплопроводностью и устойчив к воздействию горячей воды. Трубки змеевика или пластины омываются дымовыми газами температурой 400–600 градусов Цельсия и успевают нагреть воду до 35–60 градусов за время её прохождения через теплообменник. Скорость воды при типичном расходе 10–15 литров в минуту и мощности горелки 20–28 кВт позволяет поднять температуру холодной воды примерно на 25–40 градусов.
Жёсткая вода постепенно откладывает накипь на внутренних стенках трубок теплообменника. Слой накипи толщиной 1 миллиметр снижает теплопередачу примерно на 10 процентов, а колонка начинает перегреваться. Промывка теплообменника лимонной кислотой или специальным реагентом раз в 2–3 года поддерживает эффективность работы и продлевает ресурс оборудования.
Удаление дымовых газов
Газовые колонки делятся на атмосферные и турбированные по способу отвода дыма. Атмосферные забирают воздух для горения из помещения и отводят дым в дымоход за счёт естественной тяги. Такие колонки требуют хорошей вентиляции помещения и исправного дымохода, иначе продукты горения попадают в квартиру.
Турбированные колонки оснащены коаксиальным дымоходом, трубой в трубе, где внутренняя труба выводит дым, а внешняя подаёт уличный воздух к горелке. Встроенный вентилятор принудительно гонит воздух и удаляет дым. Такие колонки можно устанавливать без традиционного дымохода, выводя коаксиальный канал прямо в наружную стену. В российском жилищном строительстве последних лет турбоколонки вытесняют атмосферные модели при установке в домах, где дымоходы отсутствуют или не рассчитаны на газовое оборудование.
