Газовая горелка для котла отопления: виды бытовых отопительных котлов с автоматикой

Параметры для изготовления

Перед сборкой горелки следует заранее определиться с требуемыми параметрами, основными из которых являются:

1. Тип пламени – факельный либо вихревой. Конструкция беспламенных горелок слишком сложна для изготовления в домашних условиях. Факельное пламя воздействует на маленькую площадь и применяется для точеной сварки. При помощи вихревого можно быстро прогреть большие площади поверхности.
2. Устройство для корректирования пламени. Регулятор позволяет уменьшать ил повышать поток в зависимости от материала и способа обработки. Для управления можно использовать водопроводный вентиль.

Разновидности приборов на природном или сжиженном газе

Газовые форсунки различают по типу топлива, которое используется в системе. Они бывают для природного газа из магистрали либо для сжиженного газа из баллона. У них разный диаметр и рабочее давление. Как правило, в комплекте с отопительным устройством идут горелки под оба вида топлива.

Классифицируются форсунки по принципу работы устройства, по тому, как готовится газокислородная смесь, как газ подаётся в камеру сгорания и некоторым другим особенностям. Два основных типа форсунок: вентиляторные или атмосферные.

Вентиляторные

Устройство этих форсунок считается сложным и включает в себя встроенный вентилятор и турбину, поэтому они называются ещё наддувно-вентиляторными. Воздух нагнетается принудительным путём и в контролируемых объёмах, поэтому горючая смесь готовится в строгих пропорциях. Котёл с такой комплектующей производителен и экономичен. Используются в приборах с высокой степенью автоматизации.

Важно! Данный вид зависит от электричества. Без электричества подача газа отключится!. Плюсы вентиляторных форсунок:

Плюсы вентиляторных форсунок:

• экономичны, снижают потребление горючего;
• горение находится под абсолютным контролем;
• регулируется мощность;
• КПД существенно выше, чем у атмосферных;
• можно использовать в домах, где отсутствует дымоход;
• не нужно перенастраивать под другой вид топлива.

Фото 2. Форсунка вентиляторного типа для газового котла. Прибор содержит вентилятор и турбину для нагнетания воздуха.

Минусы:

• высокая цена;
• энергозависимость от электричества.

Атмосферные

Этот тип оборудования применяется обычно в напольных котлах для домов площадью не более 100 квадратных метров. Мощность настраивается ещё на заводе.

Справка. При смене вида топлива требуется перенастройка.

Эти горелки берут воздух для приготовления горючей смеси непосредственно из помещения, где установлено отопительное устройство, то есть из атмосферы, отсюда и название. Работает атмосферная форсунка по принципу элементарного эжектора. Через сопла особой формы направляется газ под давлением. К этим соплам есть доступ обычного воздуха из помещения, который затягивается в систему.

Готовая смесь выходит через прорези, расположенные чуть поодаль, где и происходит воспламенение. Воздух становится разреженным, пока идёт от сопла к выходу, что создаёт постоянную тягу.

Плюсы атмосферных приборов:

• простота конструкции;
• низкая цена;
• бесшумность;
• безопасность;
• надёжность;
• не зависят от электричества.

Минусы:

• нельзя настроить мощность самостоятельно;
• малый КПД;
• нужен дымоход.

Горелки подразделяют и по возможности регулирования мощности:

• Одноступенчатые — нет возможности регулировки.
• Двухступенчатые — два режима работы отопительного прибора.
• Плавнодвухступенчатые — позволяют плавно перейти с первой ступени на вторую. Что-то среднее между двухступенчатыми и модулируемыми горелками.
• Модулируемый вариант — есть возможность регулирования в пределах от 10 до 100 процентов.

Популярные марки

Наиболее распространенными марками автоматики для газовых котлов являются:

• Орион;
• Honeywell;
• Вакула.

Орион

• возможность мгновенно прервать подачу газа в случае возникновения аварийной ситуации;
• поддерживать температуру теплоносителя в заданных параметрах.

Это устройство имеет массу около 1,5 килограмм.

Honeywell

Это распространенная система автоматики и один из проверенных брендов. Устройства марки Honeywell представлены в широком ассортименте, есть и максимально простые образцы, и достаточно сложные устройства. Но даже самый дешевый и простой вариант системы автоматики способен обеспечить полную безопасность обитателей дома.

Вакула

Еще одна распространенная марка устройства для автоматической регулировки работы отопительного агрегата, имеющая следующие свойства:

• дает возможность устанавливать температуру теплоносителя в широком диапазоне;
• оборудована надежным пьезоэлементом для розжига;

• есть возможность регулировать подачу газа не только в основную, но и в зальную горелку;
• автоматика этой марки обеспечит стабильную работу котла даже при пониженном давлении подаваемого газа;
• устройство отключит оборудование при возникновении любой нештатной ситуации.

Для обеспечения стабильной и безопасной работы отопительного оборудования используется автоматика для газовых котлов отопления. Благодаря наличию этого устройства, хозяевам не нужно постоянно следить за работой агрегата, все процессы в нем будут осуществляться автоматически.

Разнообразие горелок по типу розжига

Самым простым считается способ розжига с фитилем – с горящим запальником. При срабатывании автоматики, газ поджигается фитилем, после чего прибор начинает греть жидкость. Отрицательных моментов в этом два – повышенный расход топлива и недостаточная степень безопасности, поскольку запальник может погаснуть. Первичный розжиг выполняется спичками или с применением пьезоэлемента.

Первый способ задействуют в энергонезависимых приборах – в них нет электроники, а второй вариант – когда применяют для котлов отопления газовые горелки с автоматикой. В этом случае кроме электроники на борту устанавливают модули ионизационного контроля над пламенем.

Для розжига горелки может быть использован разный вид топлива. Подаваемый из магистрали природный газ отличается большей чистотой, он поступает с оптимальным давлением, поэтому пламя в приборе не коптит. Такие котлы подключают к сети, не совершая переделок.

Особенности конструкции

Ассортимент отопительных котлов представлен разными моделями. Одни работают на газе, другие — на электричестве, третьи — на жидком топливе. Каждая разновидность имеет свои эксплуатационные преимущества и недостатки. Минусы использования тех или иных установок не дают покоя конструкторам и техникам. Поэтому они решили объединить некоторые модели, и на свет появились комбинированные отопительные устройства. Они могут работать, например, на твердом топливе и газе одновременно.

Подобное сочетание позволило минимизировать аварийные риски и организовать работу того же твердотопливного котла в автономном режиме. Как работают подобные установки, и где их применение более чем оправдано? Как правило, универсальные котлы всегда снабжаются дополнительным количеством патрубков. Они могут быть использованы для подключения теплого пола, отопительных радиаторов, системы управления оранжереи, подогрева воды в бассейне или обогрева бани.

Газовая горелка в таком котле располагается ниже топочной камеры, куда закладываются дрова, брикеты, опилки или уголь. Поэтому при необходимости и переключении она позволяет полностью сжечь остатки твердого топлива. Если работа переводится на твердое топливо, газовая горелка в автоматическом режиме закрывается. Для удобства использования стальной теплообменник, отвечающий за отопление помещения, проходит через весь корпус. Все стенки теплоизолированы специальной минеральной ватой, поэтому КПД агрегата составляет практически 92%. И это очень высокий показатель.

Теплообменник для подачи ГВС выполнен из меди и располагается в верхней части установки. Медь не боится коррозии, поэтому срок службы змеевика приравнен к срокам службы всего прибора в целом. Есть у универсальных котлов рычажные и воздушные заслонки, обеспечивающие поставку необходимой порции воздуха.

Как работает установка

Принцип действия котла газ-дрова до тривиального прост. В конструкции используются две автономные камеры. Топочная расположена выше газовой. Такая особенность позволяет использовать два вида топлива одновременно. Газовые горелки способны работать на низком давлении. Поэтому нередко можно увидеть модели, которые подключаются не к центральным газовым магистралям, а к баллонам со сжиженным газом.

Обратите внимание! При отключении электричества котел газ-дрова не сможет работать на газе. А все потому, что продукты его горения в таком случае не будут самостоятельно выводиться через дымоход наружу, и конденсат моментально скапливается на его стенках, забивая дымоход. Если в доме нет света, котел отапливается исключительно на дровах

Если в доме нет света, котел отапливается исключительно на дровах.

Преимущества установок

Преимуществ у котлов газ-дрова довольно много, поэтому обозначим только самые основные:

• Главный фактор — это возможность экономить и использовать вместо дорогого голубого топлива дешевые дрова. Если же дрова заканчиваются, можно перейти на газ в автоматическом режиме.
• Комбинированная конструкция позволяет использовать автономное отопление. Газ обеспечивает работу установки ночью без дополнительной загрузки топлива. Приятно также прийти домой после работы в хорошо протопленный дом, зная, что газ поддержит нужную температуру, когда некому будет подкидывать в печку дрова.
• Универсальные комбинированные котлы могут иметь один или два контура, благодаря чему можно использовать установку не только для отопления, но и для подачи горячей воды для технических нужд. Сегодня универсальные котлы газ-дрова доукомплектованы накопительными бойлерами, и есть модели, способные подогревать воду до нужной температуры проточным способом. Выбор велик, и это радует.

Но перед тем как решиться на покупку подобных установок, специалисты рекомендуют изучить особенности их эксплуатации и недостатки.

Какую газовую горелку выбрать для отопления

Заводские газовые печи для дома или дачи по своей конструкции во многом похожи. Почти все они имеют камеру сгорания (или теплообменник), корпус/кожух, систему дымоудаления, отводящие плоскости/проёмы/отверстия для горячего воздуха, автоматику. Но есть ключевой элемент, который в том или ином виде применяется во всех приборах.

Назначение устройства

Горелка – это сердце любого агрегата для газового отопления, от которого зависит КПД, мощность генератора тепла, экономичность, безопасность, общая функциональность. Именно в ней происходит смешивание газообразного топлива с кислородом, и в ней же находится автоматика и основные управляющие механизмы, которые обеспечивают устойчивое горение в различных режимах. Одни и те же модели горелок, в принципе, могут применяться и в котлах, и в печах.

Одноступенчатая атмосферная горелка проста в эксплуатации, она хорошо сочетается с отопительным щитком, не нуждается в подключении к электрической сети

Устанавливается газовая горелка в печь с лицевой стороны, примерно на том месте, где обычно в дровяных печках располагается дверца топки. Важным техническим показателем горелок является номинальная мощность (указывается в кВт), которая в первую очередь зависит от способности конкретной модели горелки сжигать заданное количество газа за определённое время.

Виды газовых горелок для печей

По типу управления тепловой мощностью горелки бывают:

• одноступенчатые (автоматика включает или выключает подачу топлива);
• двухступенчатые (отопительное устройство может перейти в режим экономного прогрева, например, со 100% на 40%);
• плавающая регулировка (мощность изменяется плавно – в пределах 10-100%).

По типу подачи воздуха газовые горелки для печей разделяются на:

• атмосферные (воздух засасывается «самотёком» под действием тяги, нет привязки к электричеству, КПД не более 90%);
• наддувные (вентилятор подаёт воздух при закрытой камере, есть зависимость от электроснабжения, КПД – выше 95%).

Обратите внимание! В каменных теплоёмких устройствах (особенно при большой мощности), или если изготавливается газовая плавильная печь своими руками – горелка может перегреваться, поэтому необходимо применять модели устойчивого к высоким температурам типа «НТ». По типу розжига горелки делятся на изделия, оснащённые:

По типу розжига горелки делятся на изделия, оснащённые:

По типу розжига горелки делятся на изделия, оснащённые:

• электронным розжигом (нет постоянно горящего запальника, зависим от электричества);
• пьезорозжигом (нет привязки к электросети).

По такому принципу действует атмосферная горелка

Также, чтобы тело отопительного устройства (например для бани) равномерно прогревалось, нужны горелки, которые лучше распределяют пламя. Как выход из положения используются различные рассекатели факела или распределяющие трубки (как в обычной кухонной духовке).

Отопление газом будет эффективным и безопасным, только если при разработке и монтаже системы будут соблюдаться все технические требования. Это тот редкий случай, когда никак не обойтись без специалистов в своей области.

Газовые горелки могут быть атмосферными и наддувными. Первые более простые по конструкции, вторые – имеют большую степень функциональности.

Атмосферные ГГ

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.

Особенности котлов с принудительной тягой

Двухконтурный котел с закрытой камерой сгорания нагревает теплоноситель, который по трубопроводу поступает в настенные радиаторы и отдает тепло в воздух помещения и обеспечивает горячее водоснабжение.

Идеальный вариант при оборудовании индивидуального отопления в квартире и небольшом жилом даме, даче, коттедже. При его установке не требуется оборудование котельной, дымохода и системы вентиляции помещения.

• Его главная особенность в наличии небольшого электровентилятора, который располагается в дымовой трубе. Он работает спарено с турбиной, которая проводит забор воздуха с улицы, а вентилятор в свою очередь выдувает отработанные газы в окружающую среду.
• При этом не используется воздух из помещения. Приточная и вытяжная трубы располагаются отдельно или по принципу коаксиальной трубы. Коаксиальный дымоход – это две трубы разного диаметра, вставленные друг в друга.
• По меньшему каналу проводится с помощью вентилятора отвод отработанных газов, а по трубе большего диаметра турбина нагнетает воздух с улицы в камеру сгорания.
• Все элементы устройства помещены в кожух. В нем располагается горелка. В двухконтурном котле расположены два теплообменника. При включении горячей воды, трехходовой клапан перекрывает подачу воды в трубы и переводит ее на второй теплообменник, который охлаждает ее до температуры 60 С.
• После прекращения использования воды из крана, клапан проводит повторное переключение на первый теплообменник, чем приводит систему отопления в действие. Главный недостаток устройства – ограниченное количество горячей воды при работе в холодное время года. Последние модели оборудованы встроенным бойлером.

Автоматический контроль, которой оборудован навесной и напольный газовый котел с закрытой камерой сгорания контролирует наличие тяги и выхода продуктов сгорания, работу горелки и давление подаваемого на горелку газа. Если один из параметров не соответствует заданным, автоматика отключает горелку.

Внутри кожуха вмонтирован циркуляционный насос, в его задачу входит принудительная циркуляция теплоносителя до остывания после отключения газовых горелок.

При отъезде, командировках устанавливается режим поддерживающий минимально необходимую температуру в пределах +5 С.

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:

1. Конструкция должна быть как можно проще, так как это в значительной степени позволяет увеличить степень надежности данного элемента.
2. 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.
3. Чем дольше будет срок службы детали, тем лучше.
4. 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.
5. 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.

По способу подачи кислорода в камеру сгорания

Разделяются на две группы:

Атмосферные

Смешение газа происходит с воздухом, поступающим напрямую из помещения, где установлен котел. Здесь применяется принцип элементарного эжектора. Газ направляется через сопла особой формы, расположенные изнутри канала. К ним есть доступ обычного воздуха. Чуть поодаль находится несколько прорезей, через которые будет выходить подготовленная смесь газа и воздуха.

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.

Обслуживание

Неважно, какого типа горелка установлена на вашем газовом котле: заводская или самодельная

Специалисты обращают внимание, что с небольшой периодичностью ее необходимо чистить. Некоторые советуют проводить продувку, но учтите, что эти приборы предназначены для работы на природном газе с давлением не выше 0,15 бара на выходе

И если для продувки использовать компрессор, которые нагнетает воздух до 6-10 бар, то есть большая вероятность, что можно просто горелку вывести из строя. Поэтому будьте предельно внимательными.

Оптимальный вариант – газовую горелку промыть и высушить. Но в любом случае ее придется снимать, по-другому хорошо ее очистить, просто не получится.

И последнее

Неважно, какого типа горелку вы используете в газовом котле для отопления, важно правильно ее настроить или задать параметры настройки. Именно от этого будет зависеть качество создаваемой воздушно-газовой смеси, ее точные пропорции

А, соответственно, и эффективность сгорания самого топлива.

Устройство горелки

Для обеспечения процесса по максимальному сжиганию природного газа, наибольшей теплоотдаче, необходимо обеспечить его смешивание с достаточным объемом воздуха с нормальным количеством кислорода, который выступает в качестве окислителя. На выходе смесь топлива из воздуха и газа должна сгорать почти бесцветным огнем, имеющим синеватый оттенок и характеризующимся максимальной температурой. Исходя из конструктивных особенностей, газовые горелки для котлов отопления различаются со способом подачи воздуха, газа, формированию факела пламени, а также смешиванию компонентов.

В комплекте бытовых котлов отопления в основном применяются только 2 вида газовых горелок в соответствии со способом подготовки смеси для топлива:

1. вентиляторные (надувные);
2. атмосферные.

Кроме перечисленных, имеются также регенеративные, инжекционные рекуперативные, инжекционные, с предварительным частичным или полным смешиванием, однако востребованы они, главным образом, в технологическом оборудовании и промышленных котлах. Надувные и атмосферные типы обычно усовершенствуются с применением отдельных аспектов, которые характерны для иных видов конструкций, тем не менее, принцип работы неизменен.

Атмосферная горелка

Принцип функционирования горелки данного вида довольно прост. По газовой трубке топливо поступает в горелку. Агрегат имеет эжектор (прорезь), регулируемый особой заслонкой или прижимной гайкой. Посредством прорези в горелку вместе с топливом поступает и воздух. Так осуществляется формирование смеси из газа и воздуха. Открывая прорезь больше, можно добиться увеличения подачи кислорода, а закрывая ее – соответственно уменьшения. Можно сказать, что таким простым способом горелка для отопления обеспечивает процесс регулирования по степени сжигания топлива. После этого, смесь из газа и воздуха попадает в камеру сгорания, где и осуществляется процесс сжигания.

Количество отверстий зависит от параметров камеры сгорания, а также формы самой горелки

Самое важное, что формирующиеся небольшие факелы, появляющиеся из отверстий, не обеспечивают создания большого давления, по этой причине топливо сгорает результативно и равномерно. Чем значительнее давление, тем вероятность понижения результативности работы увеличивается

По этой причине изготовители стремятся повысить количество отверстий за счет сокращения их размера.

Важно!!! Такие газовые горелки для печей отопления по принципу работы схожи с устройствами, используемыми в промышленном подовом оборудовании.

Большинство специалистов утверждают, что такая конструкция довольно проста и эффективна, с высокой степенью надежности. Поэтому она часто применяется, как в моделях газового оборудования небольшой стоимости, так и дорогих агрегатах. Большинство домашних мастеров, занимающихся созданием газового оборудования, изготовляют газовые горелки для котлов отопления своими руками именно атмосферного типа. А причина одна – дешевизна агрегата и простота изготовления.

Вентиляторная горелка

Это оборудование функционирует уже совсем по иному принципу. Здесь применяется нагнетание воздушных масс принудительно, к тому же соотношение смеси рассчитывается точнее, что обеспечивает сгорание топлива намного эффективнее. Обычно газовая горелка для отопления дома данного типа монтируется в котлах, имеющих закрытую камеру сгорания, где есть возможность проводить надув.

Как было указано выше, в атмосферных типах горелок смешивание воздуха и природного газа осуществляется в самом начале устройства, иными словами, на входе, в горелках вентиляторных этот процесс происходит на выходе камеры сгорания. Это является существенной отличительной чертой. Следует заметить, что купить газовую горелку для котла этого типа можно в любом магазине отопительного оборудования. Такие горелки, главным образом монтируются в котлах, комплектующихся автоматикой.

Обычно вентиляторная горелка является целым блоком, включающим в себя:

• газовый фильтр, при помощи которого топливо очищается дополнительно;
• особое реле, реагирующее на резкие скачки давления газа в магистрали;
• редуктор, отвечающий за процесс стабилизации давления газа на выходе из горелки;
• регулятор, регулирующий подачу топлива;
• регулятор, регулирующий давление топлива;
• реле, регулирующее работу непосредственно вентилятора.