Разновидности газовых горелок для отопительных котлов

Конструкция импульсной горелки

Она имеет более высокий КПД, по сравнению с естественными, более эффективна и сложна по конструкции. Топливная горелка состоит в основном из семи элементов:

• Топливный насос, он подаёт в котёл топливо из бака (жидкое топливо) и оснащён регулятором давления, который возвращает излишек топлива, необходимый для сгорания.
• Вентилятор, он обеспечивает процесс горения воздухом, необходимым для сжигания топлива.
• Соленоидный клапан — это клапан, который работает автоматически. Он используется для подачи струи топлива в достаточном количестве для сжигания.
• Сопла — это центральная часть горелки. Сопло позволяет очень тонко распылять топливо, чтобы способствовать его тщательному перемешиванию с воздухом, образуя топливовоздушную смесь для сжигания.
• Топливный нагреватель, он позволяет сделать жидкое топливо, содержащееся в резервуаре, менее вязким, чтобы способствовать сгоранию. Эта начальная вязкость связана с температурой хранения в баке, а также с конкретными характеристиками топлива.
• Электроды, они позволяют разжигать газовоздушную смесь для создания нужного пламени.
• Головка сгорания, которая состоит из двух элементов. Кончик, который направляет пламя, и отражатель, удерживаемый пламя в печке.

Режим работы горелки можно разделить последовательно на этапы:

• Предварительное зажигание. Включение вентилятора, который позволяет двигателю работать.
• Розжиг. Открытие электромагнитного клапана, который направляет топливо в сопло.
• Воспламенение. Создаётся искра, чтобы поддерживать стабильный факел горения.
• Режим работы. Выключение запальник после стабилизации пламени.
• Остановка. Закрытие электромагнитного клапана, выключение горелки и после 15 — 20 минут вентиляции топки с целью освобождения топочного пространства от взрывоопасных смесей, выключение вентилятора.

Это интересно: Утепление пола по лагам: выбор теплоизоляции + обзор лучших схем утепления

Диффузионно-кинетические горелки

Это промежуточная конструкция между атмосферной и турбированной системой. Воздух для смешивания с топливом в камеру сгорания подается частично. Как правило, в бытовых приборах для домашнего использования практически невозможно встретить диффузионно-кинетическую горелку. Чаще всего ей оснащаются промышленные установки.

Вывод

Выбор газовой горелки так же важен, как выбор самого котла. От надежности и производительности этого элемента системы зависит очень многое. Только выставив приоритеты ваших личных ожиданий от отопительного оборудования, вы сможете выбрать оптимальную модель для себя.

Разновидности горелок

Одноступенчатая газовая горелка

Котлы и горелки классифицируются по целому ряду признаков:

• область применения;
• тип топлива – сжиженный и природный газ;
• развиваемое рабочее давление и размеры форсунки;
• тип регулировки подачи топлива.

В соответствии с областью применения горелки предназначаются для установки в котлы промышленного и бытового класса. В оборудовании первого типа используются инжекторные горелки с наддувом от встроенного вентилятора. Его заявленная мощность находится в диапазоне от 120 до 250 кВт. У бытовых моделей отопительных агрегатов указанный показатель не превышает 120 кВт. В этих образцах монтируются горелки атмосферного типа – без принудительного наддува.

Двухступенчатая горелка

Разница между горелками проявляется и в развиваемом рабочем давлении, а также в их форсуночных размерах. В современных бытовых конструкциях применяются универсальные модели, способные работать с различными сортами газа. По этому признаку также выделяют диффузионно-кинетические и инжекторные образцы горелок с частичным или полным смешением компонентов. По способу регулировки факела эти устройства делятся на следующие виды:

• одноступенчатые однорежимные;
• двухступенчатые с двумя режимами работы;
• с модулированной регулировкой.

Одноступенчатые устройства автоматически включаются при необходимости дополнительного подогрева теплового носителя, после достижения нужной температуры они выключаются. Двухступенчатые горелки способны функционировать в 2-х режимах: на полную мощность или только на ее небольшую долю (40%). После достижения теплоносителем фиксированной температуры газовый клапан прикрывается, после чего горелка продолжает работать с пониженной мощностью.

Возможные неисправности и как от них избавиться

Если котел установлен дома, в этом есть множество преимуществ. Но возникают и проблемы, с которыми пользователь не всегда знает, как справиться

Поэтому важно определить причину проблемы

Горелки могут выходить из строя по разным причинам

Если возникли неисправности, необходимо проверить все элементы:

Сеть. Возможно, в ней недостаточно напряжения.

Неисправности переключателя или вентилятора

Повреждение кабелей.

Определить наличие ложных контактов, из-за которых может срабатывать автоматика или пусконаладочная аппаратуру.

Если нарушение работы системы не связано с такими проблемами, то действовать следует по такому плану:

Обратить внимание на шум во время работы оборудования. Чаще именно посторонние звуки становятся первыми сигналами того, что система разрушается

Это может произойти, если горячая вода попадет внутрь топки, в систему попадет воздух через забитый воздуховод.
Осмотреть трубы. Они могут разорваться или нарушается герметичность. На стенках образуется налет или накипь, ухудшается отвод конденсата.
Определить показатели давления и температуры. Если они превышают норму, то датчики сработают и выдадут сигнал. Но при поломке датчиков сигнала не будет и оборудование перегреется.
Определить качество воды, если она плохая, образуется накипь.
Горелка вышла из строя. При этом может обрываться пламя, накапливаться газ, что сопровождается детонацией и взрывом.

Правильное обустройство системы обеспечит дом теплом в холодное время года

Большинство подобных проблем можно предотвратить, контролируя параметры работы с помощью соответствующих датчиков, которые будут отображать нарушения и показывать ошибку. Система будет в нужный момент выключаться и перезапускаться в автоматическом режиме.

Если перезапуск не помогает возобновить нормальную работу системы, то лучше обратиться к мастеру, который устранит неисправности.

Чтобы избежать неприятностей, следует периодически проводить профилактический осмотр, не забывать о техническом обслуживании, ежегодно приглашать мастера для проверки и чистки оборудования. Это позволяет избавиться от засоров и других видов поломок. Профилактические работы провести легче, чем заниматься восстановлением. С помощью простого ежегодного осмотра можно сохранить работу оборудования и избежать возможного вреда для всех пользователей, предотвратить серьезные аварийные ситуации.

Источники

• https://teplospec.com/montazh-remont/kakie-byvayut-gazovye-gorelki-dlya-kotlov-otopleniya-vidy-razlichiya-pravila-ispolzovaniya.html
• https://remoskop.ru/gazovyie-gorelki-dlya-pechey-otopleniya.html
• https://stroy-podskazka.ru/gorelka/gazovye-dlya-pechej/
• https://www.teplodar.ru/help/articles/detail/kak-vybrat-gazovuyu-gorelku-dlya-bannoy-pechi/
• https://sakhkor.ru/stanki/pechka-gorelka.html
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/vidy-gazovyh-gorelok-dlya-pechey.html
• https://teplosten24.ru/gazovye-gorelki-dlya-otopleniya-chastnogo-doma.html
• https://stroy-podskazka.ru/kotly/gazovye/gorelki/
• http://remoo.ru/otoplenie/gorelki-gazovye-dlya-kotlov
• https://akvahit.ru/articles/gazovaya-gorelka-v-pech-dlya-otopleniya-doma-plyus-i-minusy-ikh-primeneniya-osobennosti/

Вариации с двумя ступенями

Для выстраивания работы двухступенчатой горелки имеются два режима или меняющаяся мощность огня. Если с помощью одной ступени котёл работает максимально, то при переключении на вторую ступень, производительность сокращается на 50-60%.

Варьирование режимов в котлах осуществляется автоматически по сигналу особых датчиков. Они управляют температурой теплового носителя. Также режимы могут поменяться, когда у газа в магистральной сети меняется давление.

У переключения в котле на менее истязающий режим имеются определённые достоинства:

1. Происходит экономия газа или прочего топлива.
2. У всей техники развивается эксплуатационный период, так как уменьшается число включений и отключений.

У аппарата с двумя ступенями может быть плавная перемена режимов.

Газовый котел, но на каком газе?

Газовые котлы работают не только на магистральном газе (метане), но и на сжиженном в баллонах (пропанобутановая смесь). После того как специалист заменит форсунки и установит настройки давления на газовом клапане, агрегат легко переходит с жидкого газа на обычный или наоборот. Но для самого пользователя ситуация кардинально меняется.

По эксплуатационным затратам и сопутствующим расходам сжиженный газ существенно проигрывает магистральному и выступает как бы уже в другом эшелоне, где составляет конкуренцию дизельному и твердому топливу. Если магистральный газопровод доставляет топливо прямо в котел, то при использовании сжиженного газа потребителю придется самому решать проблему доставки и хранения топлива. Потребуется приобрести и установить на участке газгольдер, желательно с удлиненной горловиной резервуара для поддержания производительности зимой, не стоит забывать про русские морозы. Для отопления дома площадью 200 м² нужен газгольдер объемом 2700 л, для дома площадью 400 м² больше подойдет резервуар на 4800 л. Полная стоимость установки газгольдера (4800 л), включая земляные работы и ввод в эксплуатацию начинается от 200000 руб. Цена пропан-бутана по Московской области с учетом доставки около 15 руб./л.

Установка газгольдера

Теплотворная способность различных видов топлива:

Вид топлива	Теплотворность
Сухие дрова	3,900 КВт/кг
Влажные дрова	3,060 КВт/кг
Антрацит	5,800 КВт/кг
Бурый уголь	2,900 КВт/кг
Дизельное топливо	11,700 КВт/кг
Природный газ	10,000 КВт/м³
Сжиженный газ	20,800 КВт/м³
Евродрова	5,300 КВт/кг
Пеллеты	5,000 КВт/кг

Атмосферные ГГ

Данные устройства используют, как правило, в напольных котлах небольшой мощности, способных обогреть частный дом площадью до 100 квадратных метров. Они входят в комплектацию газового котла, который еще на заводе настраивается на потребление природного газа. Если возникнет необходимость смены топлива, то такой котел переоборудуется другим типом горелки, причем делать это должен специалист.

Конструкция такой горелки представляет собой полую трубку с многочисленными отверстиями или несколько трубок, в которые под давлением поступает газ.

К достоинствам данных устройств можно отнести:

• надежность и простоту
• безопасность
• бесшумность
• компактность
• малый вес

Касаясь плюсов таких агрегатов с данным видом горелки, можно сказать следующее:

• есть возможность работы при низком давлении газа (до 15 мбар). Особенно актуально для стран бывшего СНГ;
• высокая надёжность конструкционных элементов;
• отсутствует необходимость дополнительного вентилятора или другого механизма для подачи воздуха (происходит естественная подача кислорода в котел);
• широкий диапазон различных нагрузок. При изменении последних горелка работает стабильно;
• высокий уровень бесшумной работы;
• эргономичность эксплуатации за счёт простоты конструкции.

Предлагаем ознакомиться: Подогрев бассейна, Купить Газовый нагреватель для бассейнов «ВУЛКАН», подогрев воды, подогрев воды в бассейне, оборудование для бассейнов,

Недостатки данной разработки также очевидны:

• так как котлы имеют открытую камеру сгорания, то потенциально присутствует угроза возникновения чрезвычайной ситуации;
• схема воздухозабора предусматривает наличие определённых условий эксплуатации котла. Как правило, оборудуются котельные в соответствии с ТБ.

Как видите, с одной стороны обеспечивается комфортабельность и эргономичность, а с другой стороны снижается безопасность системы отопления. Обогрев помещения может достигать 200 квадратных метров. Имеются как одноконтурные, так и двухконтурные модели. Срок службы благодаря надёжной конструкции может длиться до пятидесяти лет.

Атмосферная газовая горелка стоит в котлах с открытой камерой сгорания. По типу работы очень похожи на простую газовую плиту: газ поступает в горелку и горит при смешивании с поступающим из комнаты воздухом.

Положительные черты атмосферной горелки, это простота конструкции и бесшумная работа. Недостатки, низкий КПД (до 90-93%) и разрежение воздуха в комнате. Именно по этому, такие котлы ставятся в специально оборудованных комнатах, топочных, которые оборудуются по специальным правилам.

По стандартам ЕС в магистралях должно быть стабильное давление газа не ниже 150 атмосфер. В России эти стандарты аналогичны, но могут падать в зимний период и подниматься весной. Такие перепады давления приводят к прогоранию горелки зимой, и прожигу теплообменника летом. Это значит, что в районах с нестабильным давлением газа лучше использовать надувные горелки, работа которых не зависит от давления газа.

Атмосферная газопламенная горелка

Обычно такие газовые горелки для котлов задействуют в напольных версиях котлов. Мощь этих агрегатов невелика: отопительный потенциал позволяет отопить строение площадью до 100 кв.м. Другая разновидность атмосферных горелок (также называемых турбированными) приспособлена для газовых котлов, которые по умолчанию настраиваются на использование природного газа. В случаях смены горючего ставится другая версия ГГ. Данную работу стоит доверить специалисту.

В атмосферных версиях воздух направляется в зону соединения с газом естественным способом. Методы зажигания такой газовой смеси: пьезорозжиг или электроимпульс.

Конструкция данной горелки – полая трубка с множеством отверстий или сеть трубок, в которых движется газ под определённым давлением.

Турбированная горелка в газовые котлы, ее плюсы:

• надёжная работа;
• простота конструкции;
• безопасность;
• отсутствие шумов;
• компактные параметры;
• малая масса.

Атмосферные газовые горелки

Название «атмосферная» горелка получила за способ подачи топлива (природного или сжиженного газа) и воздуха в зону горения – по аналогии с горелками газовой плиты для приготовления пищи. Другое, «научное»,  название атмосферной горелки – «газовая горелка для котла с открытой камерой сгорания».

Конструктивно, устройство газовой горелки для котла, следующее –  стальная трубка (трубки) в стенках которой имеется ряд отверстий для выхода газа в зону горения.

Газ поступает в трубку через систему трубопроводов устройства, выходит в зону горения, смешивается с окружающим воздухом, воспламеняется от фитильной горелки и сгорая нагревает теплообменник или емкость с теплоносителем. В свою очередь фитильная горелка разжигается от пьезоэлемента или обычными хозяйственными спичками.

В рамках «атмосферного» типа конструкция горелок может отличаться геометрической формой, а также количеством трубок и отверстий в трубках. Обычно в составе основных узлов стандартного газового кола имеется три типа горелок: 

• Запальная. Служит для розжига основных горелок, работает в «дежурном» режиме (постоянно).
• Основная. Включается при снижении настроенной температуры теплоносителя ниже дифференциала датчика температуры.
• Экономичная. Работает в полудежурном варианте в пределах величины дифференциала датчика температуры.

Атмосферные горелки характеризуется как простые энергонезависимые устройства для комплектации газовых котлов небольшой тепловой мощности. Газовые котлы большой тепловой мощности в целях безопасности оснащаются горелками с турбонаддувом.

Надо отметить что, несмотря на простую конструкцию, самодельные газовые горелки для котлов «атмосферного» типа не могут, приняты в эксплуатацию – любое газовое оборудование или их детали и комплектующие могут выпускаться исключительно специализированными производствами имеющими пакет разрешительных документов.

Горелки с турбонаддувом

В соответствии с названием в конструкции такой горелки имеется турбовентилятор. Это горелка с закрытой камерой сгорания с принудительной подачей воздуха в зону горения. Воздух подается через специальные каналы одним или несколькими электрическими турбовентиляторами.

Достоинства горелок с турбонаддувом

• Высокий уровень безопасности – сгорание газа происходит в изолированном от атмосферы помещения пространстве.
• Высокая тепловая производительность. Теплообменники котлов оснащенных подобными горелками имеют специальную конструкцию, благодаря чему происходит наиболее полный отбор тепла. Это дает возможность нагревать значительные объемы теплоносителя и воды на хозяйственные нужды в единицу времени.
• Меньшая чувствительность к падениям давления газа в магистральном трубопроводе. Электровентиляторы горелки создают достаточный «подпор», поэтому падение давления газа в этом случае не так критично, как для атмосферных горелок, которые при падении давления газа сразу гаснут самостоятельно или выключаются системой автоматики.
• Допускается замена на горелку другого типа, например на дизельную.

Недостатки горелок с турбонаддувом 

• Дополнительные расходы на электроэнергию.
• Энергозависимость. При отключении электричества, горелка не работает, соответственно отключается отопление, в то время как атмосферная горелка работает без электричества.
• Бытовые газовые горелки для котлов с турбонаддувом отличаются повышенным уровнем шума, вызванным интенсивным движением воздуха в каналах и работой крыльчатки вентилятора. В связи с этим требуется дополнительная шумоизоляция (перегородки или кожух) или размещение котла в отдельном помещении: в пристройке, нежилом коридоре, в подвале и т.п.

Какой тип газовой горелки предпочесть?

Для небольшого частного дома площадью до 200 м2 самый оптимальный вариант – атмосферная горелка с двухступенчатой настройкой горения (основная и экономичная) и автоматической настройкой. Более точную информацию даст инженер-конструктор, который будет разрабатывать проект газификации вашего домохозяйства.

Одноступенчатые газовые горелки

Одноступенчатым механизмом регулировки обычно оснащаются газовые горелки для бытовых котлов отопления. Их часто можно встретить на маломощном отопительном оборудовании. Автоматический модуль подобной системы занимается фиксированием температурных датчиков и давления. Если обнаружится, что розжиг прекратился, система автоматически прекратит подачу топливной смеси.

Преимуществом такого вида газовых горелок является то, что отопительный котёл не должен постоянно иметь подключение к электросети. Подобное оборудование прекрасно подойдёт для эксплуатации в районах, где есть проблема с энергоснабжением.

Отопительные котлы с одноступенчатыми типами газовых горелок имеют самый низкий КПД. За счёт необходимости повторно нагревать теплоноситель осуществляется перерасход газа. С другой стороны, конструкция настолько простая, что пользоваться котлом отопления можно будет долгие годы без ремонта. Необходимость в обслуживании таких систем минимальная.

Как устроен газовый котел

Принцип работы газового котла отопления в самых общих чертах можно описать следующим образом: тепло, образующееся за счет сгорания газа, передается жидкости, которая затем перемещается по системе отопления, нагревая помещение.

Схема любого газового отопительного устройства обычно предусматривает наличие нескольких основных узлов:

• Горелка;
• Теплообменник;
• Расширительный бак;
• Газовый клапан;
• Система автоматики.

Специфика двухконтурного котла часто предполагает некоторые особенности его внутреннего устройства. Так, например, многие модели оснащаются двумя теплообменниками, каждый из которых отвечает за подогрев «своего» участка. Кроме того, двухконтурный агрегат всегда имеет специальный трехходовой клапан, который переключает его режимы работы (с отопления на горячее водоснабжение и наоборот).

Горелка

Это прямоугольная конструкция с расположенными в определенном порядке отверстиями, через которые подается газ от расположенных снизу форсунок. В зависимости от типа и производительности, газовый котел может оснащаться двумя видами горелок:

• Атмосферные. Газ подается в камеру сгорания исключительно за счет давления в магистрали. Такая горелка работает практически бесшумно и стоит дешевле, поэтому применяется чаще, но ее КПД обычно не превышает 90%;
• Наддувные. Принцип ее работы иной — воздух подается в камеру сгорания при помощи вентилятора. Обычно такие горелки не встраиваются внутрь газового тракта, а устанавливаются при помощи специального внешнего подключения. Их основные преимущества — более высокий КПД и устойчивая работа при нестабильной подаче газа.

По возможности регулировки мощности горелки делятся на три класса:

• Одноступенчатые — пламя всегда горит одинаково. Понятно, что это негативно сказывается как на сроке службы, так и на экономичности приборва;
• Двухступенчатые. Такие горелки немного лучше. Они позволяют использовать агрегат в двух режимах: 50 и 100% мощности;
• Модулируемые. Здесь встроена плавная схема регулировки мощности в широких пределах. Газовый котел с такой горелкой будет максимально экономичным и прослужит дольше других.

Теплообменник

Как мы уже отмечали, двухконтурный котел может использовать один или два теплообменника.

Схема с двумя теплообменниками предполагает монтаж первичного устройства в виде медных труб с пластинчатым оребрением непосредственно над горелкой. Такой конструктивный принцип позволяет передавать тепло газового пламени непосредственно теплоносителю с максимальной эффективностью. Вторичный теплообменник обычно выполняется в виде набора тонких металлических пластин, проходя через которые проточная вода нагревается от горячего теплоносителя.

Если же в котле отопления используется единый теплообменник, то он называется битермическим и представляет собой конструкцию из двух соосных труб. По внутренней трубе проходит сантехническая вода, а внешняя поверхность нагревает теплоноситель.

Преимущества подключения двух теплообменников для двухконтурного котла достаточно очевидны:

• При выходе из строя вторичного теплообменника газовый котел продолжает работать в режиме отопления;
• Первичный теплообменник не подвергается избыточной коррозии из-за постоянно меняющегося состава циркулирующей жидкости;
• Монтаж вторичного теплообменника при выходе его из строя значительно проще и дешевле, чем замена битермического целиком.

Расширительный бак

При нагревании теплоносителя происходит его расширение и увеличение объема. Ввиду этого схема отопления должна предусматривать специальную емкость, в которую будут отводиться излишки жидкости. Обычно требуемый размер бачка можно оценить как 10% от всего объема теплоносителя в системе. Иногда может возникнуть ситуация, когда встроенного бачка не хватит, и потребуется монтаж внешнего.

Газовый клапан

Наличие газового клапана – обязательное условие для подключения системы к магистральному газу. Он регулирует степень подачи топлива, а управляет им схема автоматики. В случае каких-либо поломок подача газа в двухконтурный котел сразу же отключается.

Система автоматики

Схема автоматического регулирования режимов работы двухконтурного теплового агрегата представляет собой набор датчиков, которые анализируют состояние узлов и мест подключения к входным и выходным трассам, и исполнительного устройства, вырабатывающего необходимые сигналы управления:

• Датчики температуры (по их показаниям регулируется модулируемая горелка);
• Датчики газового блока — контролируют давление в топливной магистрали;
• Датчики электроснабжения — включают и выключают котел при перебоях с электричеством.
• Средства самодиагностики.

Как выбрать?

— 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.

Газовые горелки могут использоваться и в твердотопливных печах

• атмосферная горелка;
• надувная.

Не каждому производителю стоит доверять, покупку лучше осуществлять у официальных дилеров, предоставляющих сертификаты и всю техническую документацию. В случае приобретения некачественных комплектующих или узлов будет кому предъявить претензии.

Тепловое оборудование на газу отличается разными особенностями, включая способ розжига и регулировки пламени

При покупке специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие показатели:

• мощность теплогенератора;
• требовательность к качеству газовой смеси;
• возможность автоматического регулирования;
• авторитет фирмы и страны-производителя;
• соотношение «цена- качество».

Горелки для напольных котлов предлагаются в таких вариантах:

• атмосферные;
• наддувные,
• пьезо;
• электронные.

Для правильной настройки газовой горелки лучше обратиться к специалистам

По регулировкам мощности можно выбрать горелку:

• 1-ступенчатую;
• 2-ступенчатую;
• с плавным переходом;
• с автоматической регулировкой.

Поток газовой смеси в разных котлах бывает:

• прямоточный;
• закрученный (более мощный).

Наиболее востребованными считаются горелки газовые для котлов немецкого производства (Buderus, Vaillant), словацкого (Protherm) и итальянского (Lamborghini). Среди изделий, выпускаемых отечественными компаниями, хорошо зарекомендовало себя оборудование «Лемаркс», «Вакула» и «Конорд». Среди промышленных приборов – горелки серии «Импульс».

Продолжительность и продуктивность работы любого агрегата зависит от правильного выбора и грамотной эксплуатации. Газовое оборудование приобретают не по принципу, где «дешевле» или «мощнее», а согласно имеющемуся типу котла.