Как устроены газовые горелки для котлов

Как устроены газовые горелки для котлов

Существующая классификация, которую имеют газовые горелки для котлов отопления, учитывает принцип работы, подачи воздуха и формирования огненного факела. От конструкции горелочного устройства, зависит мощность котла, основные и дополнительные функции, допустимый тип топлива.

Популярные модели

Наибольшей популярностью для отопления частных домов пользуется напольный котел, который благодаря своей надежности и функциональности заслужил многочисленные положительные отзывы потребителей. Такие котлы выпускаются с двумя видами теплообменников:

1. стальным;
2. чугунным.

Особенности моделей со стальным теплообменником

Напольные модели со стальным теплообменником разделены на две серии:

1. премиум;
2. люкс.

Давайте рассмотрим обе серии немного подробнее. Модели серии «Премиум» имеют такие конструктивные особенности:

• Широкий модельный ряд, позволяющий оптимально подобрать котел росс по мощности.
• Подключение к существующей системе отопления может производиться как слева, так и справа, а также с двух сторон одновременно.

• Цилиндрическая форма теплообменника наиболее подходит для систем, работающих под давлением.
• Антикоррозийное покрытие теплообменника специальной жаростойкой краской.

Модели серии «Люкс» подходят как для классической радиаторной системы отопления, так и для оборудования теплых полов. Вот некоторые особенности котлов росс этой серии:

• Универсальное подключение дымохода: вертикальное или горизонтальное.
• Трубчатые горелки и спиралевидные полусекторные турбулизаторы позволяют добиться высокого КПД в пределах 92%.
• Регулируемый разрыв тяги позволяет добиться стабильного пламени при любой высоте дымоходного канала.

Совет! Кроме этого, применение современного пьезоэлемента для розжига позволяет добиться значительной экономии газа за счет отсутствия постоянно горящего запальника.

Особенности моделей с чугунным теплообменником

АОГВ-котлы росс с чугунным теплообменником отличаются большей мощностью, что позволяет отапливать помещения со значительной площадью. Двухконтурный напольный котел дополнительно обеспечивает нагрев воды для бытовых нужд.

Используемая итальянская автоматика повышает надежность оборудования и может быть перенастроена для работы на сжиженном газе. Вот основные преимущественные отличия, которыми обладает газовый котел с чугунным теплообменником:

• Круглые микрофакельные горелки позволяют эффективно распределить пламя и обеспечить равномерный нагрев воды по всей площади теплообменника.
• Современная итальянская автоматика содержит такие элементы: блок пилотной горелки, термопару SIT и пьеза розжиг.
• Окно контроля позволяет следить за горением как пилотной, так и основной горелки.
• Выброс отработанных газов может подключаться к вертикальному или горизонтальному дымоходу.

Кроме этого, на котел росс устанавливается специальный газовый клапан, обеспечивающий стабильную работу при колебаниях или низком уровне давления газа в магистрали. Такие конструктивные особенности данной серии получили хорошие отзывы у пользователей. Также по желанию заказчика возможна установка накопительного бойлера.

Отзывы ↑

Отзывы потребителей о газовых котлах Росс не всегда однозначны

Изученные нашими специалистами отзывы о Росс очень неоднозначны. Некоторые потребители отмечают качество и достаточный уровень надежности, который достигается за счет использования итальянских составляющих при сборке. Есть положительные отзывы от пользователей, которые уже несколько сезонов используют газовые котлы Росс. Напольное оорудование компании более востребовано, а настенные не являются интересными для клиентов.
Некоторые пользователи отмечают несоответствие заявленной мощности. Также считают, что европейские стандарты не адаптированы к нашим условиям, что и влияет на качество их работы. Указывают на неэкономичность котлов с чугунным теплообменником. Есть замечания относительно сервиса, наблюдаются случаи длительного ожидания доставки деталей для замены сломанных. Многие указывают на несколько завышенную цену для котлов украинского производства.

Уровень цен на котлы зависит от мощности и класса оборудования.
— Настенные: 3600-5300 грн.
— Настенные (совместного производства с G-20): 6200-12200 грн.
— Напольные Премиум: 2700-3900 грн.
— Напольные Люкс: 3900-14200 грн.
— Напольные с чугунным теплообменником: 4800-19000 грн.
В сравнении с аналогичными по параметрам котлами, например, Данко, которые также производятся в Украине, оборудование Росс имеет более высокие цены, но не выигрывает при этом по другим характеристикам.

Установка котла Росс и перепрошивка, видео

Модулирующие горелки, протокол OpenTherm и погодозависимая автоматика

На сегодняшний день самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением являются приборы, работающие под управлением протокола OpenTherm.

Не вдаваясь в узкоспециализированные подробности, рассмотрим три главных особенности, которые отличают оборудование с OpenTherm от описанного выше.

Особенность первая: управление модуляцией пламени

Появление новых газовых котлов с горелками, способными управлять модуляцией пламени, открыло новые возможности в организации экономичного и эффективного отопления. Поясним, что модуляцией пламени называется регулирование мощности нагрева. При слишком большой мощности происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры делается невозможным. Т.е. наилучшей модуляцией пламени считается уровень горения, при котором котел не выключается, и достигнуто заданное значение температуры. Иными словами, управление модуляцией пламени – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения пламени горелки, не выключая её. Ни один из описанных выше способов управления котлом не может управлять модуляцией пламени. Для работы с новыми горелками был придуман протокол OpenTherm, который позволил эффективно объединить функционирование новых горелок с возможностями «умной» погодозависимой автоматики и электроники.

Особенность вторая: работа с автоматикой

По сути дела, OpenTherm – это мост, который был проложен между производителями котлов и производителями прочей электроники и автоматики. Единый, не зависящий ни от кого, протокол стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до программируемых термоконтроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков. Современные термоконтроллеры представляют собой программируемые приборы, которые в состоянии обрабатывать показания термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Теплоконтроллер поддерживает заданное значение целевой температуры и может его изменять в зависимости от команд пользователя, времени суток или дня недели. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер задает погодозависящий режим работы для модулирующей горелки котла и насосов (см. рис.3).

Рис.3. Регулирование температуры теплоинформатором Teplocom Cloud

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом, вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры меняется крайне незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами этой системы управления является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газового топлива.

Особенность третья: доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Наличие «умного» управления и существование обратной связи между котлом и управляющим оборудованием открывает третью особенность протокола OpenTherm – возможность по одному протоколу получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона). Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, случившихся при работе тепловой системы, что даёт неоценимый инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от температуры на улице, что обеспечивает максимальный комфорт;
• Минимальный расход топлива по сравнению с другими методами управления;
• Корректировка температуры идет за счет изменения модуляции пламени горелки, что минимизирует количество циклов включения/выключения;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Минусы:

• Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счет меньшего потребления газа.

Обзор газовых горелок для котлов

19 августа 2021 в 18:19

Газовая горелка — один из ключевых элементов котельного агрегата. Её выбор определяет функционирование котельного агрегата, его себестоимость и КПД. На рынке сейчас представлено большое разнообразие горелок. Чтобы выбрать нужный вариант, следует разобраться, как они работают и чем различаются одна от другой.

Устройство и предназначение

Газовые горелки, устанавливаемые в котлах, представляют собой устройства, в которых смешиваются газ и кислород, необходимые для горения. Состав направляется к выходным соплам, и там поджигается от искры либо пьезоэлемента. Таким образом появляется устойчивое направленное пламя.

Дальнейшая основная задача — поддержание стабильного горения смеси. Кроме того, в современных моделях имеется интегрированные элементы автоматики, которые при появлении внештатной ситуации отключают работу горелки, что увеличивает безопасность эксплуатации котла.

В конструкции часто имеются специальные функциональные части, дающие возможность произвести работу в безопасном режиме и автоматизировать ее. Например, благодаря встроенной автоматике в случае неисправности устройство может самостоятельно отключиться.

Конструктивно газовая горелка — относительно простое устройство, и её использование не связаны со значительными трудностями. Она включает в себя корпус, форсунку, регулятор топлива, механизм розжига, элементы автоматики, датчик наличия пламени.

Требования, предъявляемые к горелкам

1. Бесперебойное обеспечение требуемого температурного режима для прогрева теплоносителя до нужного состояния;
2. Безопасная и надёжная работа. Устройство должно устойчиво функционировать, не допускать отрыва факела при изменении нагрузки в штатном интервале;
3. Полное сжигание кислородно-газовой смеси;
4. Как можно меньшее выделение вредных продуктов сгорания при работе устройства;
5. Низкий уровень шума. Это требование особенно важно для использования в быту, когда котёл расположен в жилом или смежным с ним помещении;
6. Длительный срок службы;
7. Наличие автоматической системы. При перебоях пламени автоматика должна блокировать подачу топлива;
8. Экономичность в работе — тепловые потери должны быть

Классификация горелок по способу подачи воздуха

Существует три вида данного оборудования, которые отличаются между собой по методике получения кислородно-газовой смеси:

• Атмосферные. В них главным элементом является эжектор, через который проходит газ. В нём образуется зона низкого давления, куда засасывается наружный воздух. Основными преимуществами этих устройств является простота конструкции, малые габаритные размеры, малошумная работа, невысокие цены, возможность установки и переоборудования под эту горелку твердотопливного котла. Недостатки — невысокий КПД (89-93 %, поэтому атмосферные горелки, как правило, применяются в быту для отопления небольших помещений) и разрежение воздуха;
• Вентиляторные (дутьевые). У них принцип работы и конструктив более сложные. Устанавливаются в котлах с закрытой камерой сгорания. В данном случае воздух нагнетается не за счёт разности давлений, а принудительно — при помощи встроенного вентилятора. Поэтому появляется возможность регулирования мощности потока кислородно-газовой смеси. Другие преимущества — отсутствие ограничений по мощности, повышенная безопасность из-за наличия закрытой камеры сгорания (это исключает попадание продуктов сгорания в помещения из-за обратной тяги), высокий уровень автоматизации, отсутствие чувствительности к перепадам давления. Имеются и недостатки: шумная работа, относительно высокая цена, необходимо подключение к электроснабжению из-за наличия в системе вентилятора.
• Диффузорно-кинетические. По принципу подачи воздуха они представляют собой нечто среднее между атмосферными и вентиляторными. Воздух в камеру сгорания подаётся определёнными порциями через специальные диффузоры по мере сгорания топлива. Таким продуманным подходом достигается максимально возможный коэффициент полезного действия. Недостаток – высокая цена.

Классификация по типу регулировки

По регулированию различают следующие типы газовых горелок:

• Одноступенчатые. Принцип их действия состоит в автоматическом перекрытии газового клапана после нагрева теплоносителя до заданной температуры. Горелка при этом временно перестаёт функционировать.После остывания теплоносителя до нижнего уровня газовый клапан снова открывается, и устройство возобновляет работу.Такие горелки автономны, им не требуется электроснабжение. Они надёжны, но при таком режиме происходит большой расход топлива.
• Двухступенчатые. Предусмотрено два рабочих режима. Вначале горелка функционирует на 30 или 40 % мощности (в зависимости от модели). После достижения определённого температурного состояния теплоносителя и открытия газового клапана происходит переход на полноценное (100 %) теплоснабжение. Осуществляется точное регулирование движения газового топлива. Преимущества – непрерывное горение, полный нагрев теплоносителя на максимальную температуру. Но для этого требуется продуманная автоматика, которая может удорожить использование системы, при этом осуществляя необходимый контроль;У двухступенчатых плавно управляемых газовых горелках также существуют два основных режима функционирования. Но у них переход с одного рабочего режима в другой происходит значительно более плавно, чем в предыдущем варианте, без резких переключений.

Соответственно, обеспечиваются экономичный расход газа, универсальность по отношению к типу котла, возможность регулирования температуры теплоносителя относительно проектных значений.При этом необходимо подключение к системе электроснабжения.

• Модулируемые горелки. У атмосферных котлов они могут изменяться по тепловой мощности. Это наиболее экономичный вариант. По способу модуляции они подразделяются на механическую, пневматическую и электрическую. Электрическая модуляция предоставляет возможность более высокоточного регулирования основных параметров. Такие горелки считаются наиболее продвинутыми с точки зрения автоматики, являются универсальными, сильно экономится тепловая мощность за счёт продолжительности работы.

Функционирование универсальных котлов с газовыми горелками

Твердотопливные котлы нынешнего поколения также способны работать с газовыми горелками вентиляторного типа.

В них перемешиваются природный газ и обогащённый кислородом воздух. После этого данная смесь в форсунке поджигается и разгорается факельное пламя.

На рынке представлены котлы с возможностью комбинированного использования природного газа и дизельного топлива, так как физика сгорания этих веществ очень близка. Но газ эффективнее нагревает теплоноситель, а твёрдое, и особенно жидкое топливо способствует горизонтальному распространению тепловой энергии. Поэтому больше прогреваются стенки котла. Это со временем может привести к преждевременному выходу оборудования из строя при недостаточной производительности по нагреву теплоносителя.

Поэтому при существующей возможности установки газовых горелок в котлах с другим типом топлива, лучше их эксплуатировать в газовых агрегатах.

По возможностям регулировки мощности котлы бывают одноступенчатые, многоступенчатые и модуляционные. Одноступенчатые модели работают с постоянной мощностью, двухступенчатые – имеют 2 ступени мощности, а модуляционные – функцию модуляции для плавной регулировки. Многоступенчатые и с модулирующей горелкой котлы более экономичные и популярные, ведь на полной мощности оборудование целесообразно использовать только в разгар отопительного сезона. В остальное время выгоднее и комфортнее использовать газовый котел на сниженной мощности.

Модуляционные устройства позволяют автоматически настраивать интенсивность горения в зависимости от текущих потребностей. В современных многоступенчатых котлах контроллер способен регулировать мощность с учетом температуры воздуха в помещениях или погодных условий. Регулировка происходит с учетом сигналов, получаемых от соответствующих датчиков.

Выводы по теме

Итак, мы рассмотрели наиболее частые причины затухания газовых котлов. Хотя в некоторых случаях можно обойтись без визита специалиста, мы все же рекомендуем вызвать мастера. Он проведет диагностику в короткие сроки и сможет оперативно провести ремонтные работы. Так вы сэкономите свое время, деньги, а также обезопасите родных и близких.

Избежать большинства неисправностей можно проводя регулярное сервисное обслуживание. Специалисты рекомендуют проводить его хотя бы раз в году: либо до начала отопительного сезона, либо сразу после него. Лучше решать все эти проблемы летом, когда бесперебойная работа газового котла не так критична.