Pokud je v domě plyn, pak plynový ohřívač vody je nejlevnější způsob, jak získat teplou vodu. V materiálu zvážíme, jak je uspořádán sloupec plynu – a analyzujeme princip jeho fungování.
Konstrukce plynového ohřívače vody
Plynový ohřívač vody se skládá ze tří hlavních systémů.
- Plynová část. Provádí přívod a spalování plynu na hořáku a také odvod spalin mimo areál.
- Vodní uzel. Zde je voda dodávána do zařízení, ohřívána a posílána do míst příjmu vody.
- Elektrická část. Řídí provoz systémů ohřívačů vody a zajišťuje požadovanou úroveň bezpečnosti.
Elektrické zařízení
Klíčové prvky elektrické části jsou znázorněny na schématu.
Hlavní součástí systému je řídicí jednotka. Toto je „mozek a srdce“ plynového sloupce. Jaké funkce plní?
- řídí činnost elektromagnetického plynového ventilu;
- dodává impulsy zapalovacím elektrodám;
- monitoruje přítomnost plamene na hořáku;
- poskytuje potřebnou úroveň bezpečnosti při provozu plynového spotřebiče.
Řídicí jednotka je zpravidla napájena dvěma bateriemi velikosti D (LR 20).
Dalším nejdůležitějším prvkem elektrické části je elektromagnetický plynový ventil.
Ventil dodává modré palivo do sloupového hořáku a také uzavírá kanál přívodu plynu, když již není potřeba teplá voda (nebo když bylo spuštěno bezpečnostní blokování).
Plynový ventil je v podstatě elektromagnet se dvěma cívkami. Jeden je potřeba k překonání síly pružiny a převedení jádra do otevřeného stavu. Druhým je držet jádro ventilu otevřené, když je potřeba plyn.
K zapálení plamene se používá jedna nebo dvě zapalovací elektrody, instalované přímo na plynovém hořáku.
Řídicí jednotka je zodpovědná za zapálení plynu – generuje jiskru. Jakmile řídící jednotka přijme signál z ionizační elektrody (kontrola plamene), generování vysokonapěťových výbojů se zastaví.
V normálním režimu generuje řídicí jednotka povely na základě polohy kontaktů mikrospínače. Ten je mechanicky spojen s tyčí reduktoru vodní sestavy. Řídící jednotka podle své polohy „rozumí“, zda je aktuálně otevřený kohoutek teplé vody, zda je nutné přivádět plyn a zapálit hořák.
Další důležitou funkcí řídicí jednotky je bezpečnostní kontrola. Zařízení neustále sleduje následující parametry.
- Přítomnost plamene hořáku. K tomu slouží ionizační elektroda (kontrola plamene). Elektrický obvod od elektrody se uzavře přes plamen k tělu, „oznámí“ řídící jednotce, že je plamen a vše je v pořádku. Pokud oheň zhasne, otevře se elektrický obvod. Poté řídící jednotka vydá povel k uzavření elektromagnetického ventilu. Přívod plynu je zastaven.
- Přítomnost tahu v komíně. K tomu je ve skříni výstupu plynu instalováno tepelné relé s prahovou hodnotou odezvy 150 °C. Při ucpání komína nebo převrácení tahu začnou do místnosti proudit zplodiny hoření. Rychle zahřejí ochranné relé, které přeruší obvod.
- Teplota vody opouštějící výměník tepla. Tato ochrana je nutná, aby se zabránilo vroucí vodě. Šetří před nekontrolovaným zvýšením tlaku uvnitř vodní části ohřívače. Ochrana je také realizována pomocí tepelného relé. Práh odezvy se může pohybovat od 77 do 93 °C.
Relé regulace trakce a relé regulace teploty jsou zapojeny do série. Provoz jednoho z nich povede k otevřenému okruhu – plyn přestane proudit. Po vychladnutí čidel se obnoví provozuschopnost ochranného okruhu (a plynového sloupce jako celku).
Na výstupu horkovodního potrubí je instalováno teplotní čidlo.
Jedná se o termistor, jehož odpor se mění s teplotou. Snímač není připojen k řídicí jednotce. Je propojen s informačním displejem, který informuje uživatele o teplotě vody na výstupu z ohřívače.
Zařízení plynové jednotky
Plynová jednotka je dutý, jednodílný odlitek z hliníkové slitiny. Uvnitř něj plyn z potrubí vstupuje do plynového hořáku. Z čeho je plynová jednotka vyrobena?
- Solenoidový ventil. Otevírá a zavírá přívod plynu k hořáku na příkazy řídící jednotky.
- Regulátor dodávky plynu. S jeho pomocí se dávkuje množství paliva dodávaného do hořáku.
- Mechanický ventil. Řídí přívod plynu podle příkazů vodního bloku. Díky ventilu je plynový ohřívač vody bezpečnější. Umožňuje přívod plynu k hořáku pouze v případě průtoku vody.
- Plynová skříň. Shromažďuje produkty spalování a posílá je do kouřovodu.
Zařízení vodního uzlu
Tělo vodního bloku je vyrobeno z mosazi. Skládá se z následujících částí.
- Mechanický regulátor průtoku vody. Dávkovací ventil, který reguluje objem vody přiváděné do zařízení.
- reduktor vody. Uzel se skládá ze dvou polovin oddělených membránou. Na straně přívodu vody reduktoru je regulátor tlaku. Na straně plynové jednotky je dřík s destičkou, která ovládá činnost mechanického plynového ventilu.
- Výměník tepla. Instaluje se nad plynový hořák. Právě v tomto uzlu se voda ohřívá.
V tělese vodní jednotky jsou uspořádány hlavní vodovodní kanál a obtokový kanál. Ten druhý je duplicitní. Je potřeba pro minimální průtok vody, i když je hlavní kanál blokován regulačním ventilem.
Ve spodní části vodní jednotky je zabudován pojistný ventil. Jeho účelem je vypustit vodu z kolony, pokud je překročen přípustný tlak ve vodním okruhu.
Obě poloviny vodního reduktoru jsou odděleny membránou – to však neznamená, že jsou od sebe izolovány. Obě komory spolu komunikují přes obtokový kanál. Jeho účelu se budeme věnovat níže.
Princip činnosti plynového ohřívače vody
Při zavřeném kohoutku teplé vody jsou obě poloviny redukčního ventilu naplněny vodou. Mají stejný tlak. Membrána je v rovnovážném stavu.
Jakmile otevřete kohoutek s teplou vodou, začne plynovým ohřívačem vody protékat voda. Hlavní kanál vodní jednotky má na vstupu do výměníku zužující se průřez. Toto zařízení se nazývá Venturiho trubice.
Se zmenšováním průřezu potrubí se průtok vody zvyšuje a tlak na jeho stěny klesá. Vstup do obtokového kanálu se nachází právě v místě zúžení vodního bloku. V důsledku toho také poklesne tlak v obtokovém kanálu.
Rozdíl tlaků způsobí, že se membrána ohne směrem k plynové jednotce. Je přitlačena k desce a tyč se pohybuje směrem k mechanickému plynovému ventilu. V důsledku toho ventil otevře přívod plynu k hořáku.
Při pohybu tyče se aktivuje mikrospínač. Do hry vstupuje řídící jednotka. Otevře elektromagnetický ventil a spustí zapalovací systém hořáku.
Jakmile řídící jednotka přijme signál z ionizační elektrody, zapalování se zastaví.
Plynový hořák ohřívá vodu ve výměníku, z kohoutku teče horká voda a její teplota se zobrazuje na displeji.
Když se kohoutek horké vody zavře, průtok uvnitř sloupce plynu se zastaví. Tlak v obou komorách reduktoru vody se vyrovná. Mechanický dřík plynového ventilu se vrací do původní polohy a zároveň se mění stav kontaktů mikrospínače. Přívod plynu se zastaví, plamen zhasne. Řídicí jednotka poté uzavře elektromagnetický ventil. Při každém zapnutí horké vody se proces opakuje.
Shrnout
Zařízení vodních a plynových jednotek gejzíru se již několik desetiletí prakticky nezměnilo. Logika práce je zde stejná jako u vývojových modelů sedmdesátých a osmdesátých let minulého století. Ale jak vidíte, obecně se design plynového ohřívače postupem času vyvíjí a zlepšuje. Jsou do něj přidány nové uzly a systémy. Doplnění konstrukce o elektrickou část výrazně zvýšilo úroveň komfortu – automatické zapalování, indikace teploty. Zvýšila se také bezpečnost: objevila se kontrola trakce, kontrola plamene, ochrana proti přehřátí, elektronické ovládání a tak dále.
Plyn je nejlevnější zdroj energie dostupný téměř pro každého. To je důvod, proč jsou plynové ohřívače vody tak oblíbené. Dokážou zajistit vašemu domovu teplou vodu za minimální náklady. Ale gejzíry mají své vlastní vlastnosti, o kterých musíte vědět před nákupem.
Vlastnosti instalace plynového ohřívače vody
Minimální náklady na vyrobenou teplou vodu a nízká cena samotného zařízení přitahují pozornost mnoha potenciálních kupců. Musíte však vědět, že nemůžete jednoduše koupit sloup a připojit jej k plynovému potrubí sami.
Montáž nebo výměna jakéhokoli plynového spotřebiče je možná pouze po dohodě s plynárenskou službou. Porušení tohoto pravidla vede k vysokým pokutám a odpojení domovního plynu.
Pokud je v domě plyn, ale předtím nebyl ohřívač vody, musíte připravit projekt plynu. Chcete-li to provést, musíte získat technické specifikace od plynárenské služby. V tomto případě musíte poskytnout všechny parametry instalovaného zařízení.
Po odsouhlasení projektu nebudete moci změnit názor a vybrat si jiný model ohřívače vody. Budou vyžadována další schválení a náklady. Proto se musíte o nákupu rozhodnout před zahájením práce na projektu.
Pokud dům ještě není napojen na plynovod, tak kromě projektu plynu bude potřeba vyřešit i otázku dodávky plynu. V různých regionech a lokalitách se „emisní cena“ může lišit od desítek tisíc rublů až po miliony. Před zakoupením reproduktoru si nezapomeňte zkontrolovat konečnou cenu připojení. Může se ukázat, že elektrický bojler bude výhodnější i přes vyšší cenu teplé vody.
Jak funguje plynový ohřívač vody
Existují dva různé typy plynových ohřívačů vody druh — průtokové (kolony) a akumulační (kotle). Jsou jinak uspořádány.
Průtokový ohřívač vody ohřívá protékající vodu, když je ve výměníku spalovací komory. Voda vstupuje do kolony přes vodní blok, který reguluje průtok vody. Když někdo otevře kohoutek teplé vody, vodní blok otevře přívod plynu k hořáku a dodává elektřinu do zapalovacích elektrod.
V manuálně ovládané koloně se úroveň plamene nastavuje ručně, takže teplota ohřevu vody závisí na průtoku. Čím nižší je průtok (čím méně je kohout otevřený), tím pomaleji voda ve výměníku tepla proudí a tím více se ohřívá. Pro ochranu kolony před vařící vodou je ve výměníku tepla instalováno čidlo přehřátí. Když teplota kriticky stoupne, vypne přívod plynu. Když je kohout zavřený, průtok klesne a vodní blok přeruší přívod plynu.
Více o struktuře a principu fungování kolony si můžete přečíst v tomto článku.
Reproduktory jsou kompaktní a levné. Ale u ručně ovládaných modelů je teplota vody nestabilní a závisí na průtoku. Mnohem dražší jsou kolony s automatickým udržováním nastavené teploty.
Zásobníkové ohřívače vody ohřívají určitý objem vody uložené v tepelně izolované nádrži na danou teplotu. Když otevřete kohoutek, z nádrže vytéká horká voda a místo ní přichází studená voda, což způsobí, že termostat začne fungovat. Termostat zapálí plynový hořák a začne ohřívat vodu v nádrži. Poté, co teplota stoupne na nastavenou teplotu, termostat vypne hořák.
U zásobníkových ohřívačů vody nezávisí teplota vody na průtoku a počtu bodů analýzy. Proto je často pohodlnější používat. Jsou ale dražší a větší než reproduktory. Objem teplé vody v bojleru je omezený a výkon hořáku v zásobníku je nízký. Proto budete muset nějakou dobu počkat, než se nádrž znovu zahřeje – od 10 minut do půl hodiny v závislosti na objemu nádrže a výkonu hořáku.
Charakteristika plynových ohřívačů vody
Typ připojení
Většina plynových ohřívačů vody je určena pro přímé spojení do plynovodu. Při připojení k plynovodu u takových modelů není třeba provádět žádné další manipulace. Stačí si vybrat flexibilní vložku, která vám vyhovuje přívod plynu sloupců podle průměru.
Mnoho modelů je univerzálních a lze je připojit jak k plynovodu, tak láhev na zkapalněný plyn (volitelně). Ale nemůžete je připojit k válci přímo z obchodu. Obvykle je nutné vyměnit trysky hořáku a upravit přívod plynu. Pokud budete používat dávkovač s plynem v lahvích, dejte pozor na přítomnost přídavných trysek. Nejsou vždy zahrnuty.
Modely určené pro lahve na zkapalněný plyn, lze připojit k autonomnímu plynu bez výměny vstřikovačů a dalších nastavení. Ale takové ohřívače vody nelze připojit k plynovodu. Jsou navrženy pro jiný tlak a nebudou správně fungovat, když jsou připojeny k „potrubí“.
Typ spalovací komory
Reproduktory s otevřená spalovací komora odebírat kyslík z okolního prostoru. Zplodiny hoření jsou odváděny komínem v důsledku přirozeného tahu. Takové reproduktory jsou energeticky nezávislé a běžnější. Můžete snadno najít model, který odpovídá parametrům a ceně.
Hlavní nevýhodou jsou zvýšené požadavky na větrání, komín a instalační prostor. Místnost musí mít okno, musí být vybavena čerstvou ventilací a komínem. Použití odtahové ventilace jako komína není povoleno.
Reproduktory s uzavřená spalovací komora odebírají vzduch z ulice koaxiálním potrubím. Vzduch vstupuje do komory vnějším kanálem a produkty spalování jsou odstraňovány vnitřním kanálem. Pohyb plynů ve vzduchovém potrubí je vynucený ventilátorem. Takové reproduktory jsou nestálé a nebudou fungovat, pokud dojde k výpadku napájení.
Sloupy s uzavřenou spalovací komorou nespalují kyslík v místnosti a nevyžadují komín. Ale pro ně bude nutné uspořádat výstup vzduchového potrubí na ulici přes nejbližší zeď.
V městském prostředí to může být problém. Výběr výdejních stojanů s uzavřenou spalovací komorou je méně bohatý, takže výběr správného modelu bude obtížnější. Další nevýhodou je, že takový reproduktor je nestálý, pokud dojde k výpadku proudu, nebude fungovat.
Управление
Ve sloupci s mechanické průtok vody a výkon hořáku jsou ovládány ručně pomocí dvou regulátorů. V tomto případě závisí teplota teplé vody na průtoku. Pokud neotevřete kohoutek teplé vody úplně, voda protéká výměníkem tepla pomaleji a ohřívá se. Proto se nedoporučuje otevírat kohout teplé vody ne úplně a upravovat teplotu v kohoutku přimícháním studené vody pomocí mixéru. To může vést ke snížení spotřeby studené vody, přehřátí výměníku tepla a nouzovému odstavení kolony. Takové problémy vznikají zvláště často, pokud je tlak studené vody na vstupu do kolony nízký.
Ve sloupci s elektronický Regulace reguluje pouze teplotu vody. Kolona automaticky mění výkon hořáku v závislosti na průtoku a udržuje nastavenou teplotu. Tento typ reproduktoru nemá výše uvedené nepříjemnosti. Průtok horké vody můžete libovolně měnit a míchat se studenou. Takové reproduktory jsou ale mnohem dražší.
Zapalování
Většina reproduktorů je vybavena elektronický zapalování z baterií. Kolona zůstává energeticky nezávislá a může pracovat bez elektrické sítě. Baterie je ale potřeba vyměnit včas. To bude muset být provedeno jednou za několik měsíců. Obvykle nejsou použité baterie nejběžnějšího formátu D (LR02), takže je lepší mít je vždy zásobu pro výměnu. Vybitá baterie může způsobit pozdní zapálení hořáku a praskání nahromaděného plynu.
Piezo zapalování používá se na výdejních stojanech s pilotním hořákem (knot). Funguje na síťové napájení, ale v případě výpadku proudu lze knot obvykle zapálit ručně přes speciální okénko. Takové reproduktory nevyžadují výměnu baterie, ale jsou dražší než běžné.
Maximální kapacita (l/min)
Výkon je důležitým parametrem průtokových ohřívačů vody. Záleží na něm, zda je pro všechny dostatek vody. Čím více lidí může současně používat teplou vodu, tím vyšší by měla být produktivita. Vysoce výkonné modely jsou ale dražší.
Jmenovitý výkon (kW)
Výkon přímo závisí na výkonu reproduktoru. Když znáte výkon, můžete nezávisle vypočítat výkon ohřívače vody pomocí jednoduchého vzorce:
kde М — výkon výdejního stojanu v kW, Δt – rozdíl teplot studené vody na vstupu a teplé vody na výstupu.
Takový výpočet může být přesnější než ten, který je uveden v charakteristikách. Certifikovaný výkon je vypočítán na základě hodnoty Δt = 25 °C. Pokud je teplota studené vody 15 °C, pak při jmenovitém výkonu bude kolona schopna vydávat vodu ohřátou maximálně na 40 °C. Obvykle to stačí, ale v zimě může teplota studené vody klesnout na 5–7 °C. Pak při požadované teplotě vody 40 °C bude výkon nižší než jmenovitý. V takovém případě je lepší přepočítat produktivitu pomocí vzorce, abyste nenarazili na nedostatek vody.
Maximální teplota ohřevu vody
U ručně ovládaných průtokových ohřívačů není tento parametr příliš důležitý. Vzhledem k tomu, že teplá voda z kotle se obvykle používá bez ředění studené vody, stačí teplota 35–40 °C. Ale u zásobníkových ohřívačů vody vysoká teplota ohřevu umožňuje získat větší množství teplé vody. Například 50litrový bojler s teplotou ohřevu 40 °C vyrobí přesně 50 litrů teplé vody. A pokud na něm nastavíte teplotu na 80 °C, můžete získat dvakrát tolik teplé vody zředěním studenou vodou.
Objem nádrže
U zásobníkových ohřívačů vody je důležitý objem nádrže. Čím více lidí je v domě a čím častěji používáte sprchu, vanu a kuchyňský dřez, tím větší by měl být objem nádrže. Průměrné hodnoty lze zjistit pomocí tabulky.
Spotřeba zemního plynu (m3/h)
Parametr určuje spotřebu plynu při provozu na maximální výkon. Pomocí něj můžete zjistit přibližnou spotřebu plynu za měsíc, a tedy i náklady na dodávku teplé vody. K tomu můžete použít vzorec:
kde Qв — spotřeba teplé vody za měsíc (l), p — produktivita (l/min), Qг — spotřeba zemního plynu (m3/h). Orientační spotřebu teplé vody lze vypočítat z poměru 3000 litrů za měsíc na osobu.
U reproduktorů napájených cylindrem je podobný parametr – spotřeba zkapalněného plynu (kg/h). S jeho pomocí můžete zhruba určit, kolik vydrží jedna plynová láhev. K tomu použijte výše uvedený vzorec pro výpočet spotřeby zkapalněného plynu za měsíc. Poté, vydělením výsledné hodnoty hmotností plynu v láhvi, můžete zjistit, kolik láhví je potřeba za měsíc.
Moderní plynové ohřívače vody jsou vybaveny velkým množstvím elektronických zařízení. Kouřová, teplotní a plamenová čidla, elektrické ventily, mikrospínače. Výstup kteréhokoli z těchto zařízení může způsobit, že reproduktor odmítne fungovat bez zjevného důvodu. Autodiagnostika umožňuje určit důvod „stávky“ dávkovače. To umožňuje rychle odstranit poruchu.
Ovládání plynu vypne hořák, pokud plamen nečekaně zhasne. To se může stát, pokud je nedostatek plynu nebo pokud je hořák nastaven na příliš nízký výkon. Bez této možnosti se plyn bude hromadit ve spalovací komoře a při příštím zapálení může dojít k výbuchu. Většina ohřívačů vody je vybavena ovládáním plynu, existují však i modely bez této možnosti.
Možnosti výběru plynových ohřívačů vody
Průtokový plynový ohřívač vody (sloupový) je nejekonomičtější způsob získávání teplé vody.
Elektronicky řízený průtokový ohřívač vody je dražší než klasický, ale jeho použití je mnohem pohodlnější. Je schopen udržet nastavenou teplotu při jakémkoli průtoku vody.
Pro malou rodinu bude stačit průtokový ohřívač vody o výkonu 10–12 l/min – to stačí k současnému provozu sprchy a umyvadla.
Pro 3–5člennou rodinu by měla být vydatnost kolony vyšší – 13–16 l/min.
Zásobníkový ohřívač vody poskytuje vodu o dané teplotě při libovolném průtoku vody a počtu distribučních míst.
