Типы горелок газовых котлов

Типы горелок газовых котлов

Выделяют такие типы горелок газовых котлов:

• атмосферные;
• наддувные;
• диффузионно-кинетические;
• комбинированные.

Предназначение газовых горелок — смешивание газа и кислорода. Полученная смесь поджигается при помощи искры. Благодаря этому функционирует настенный газовый котел или напольный котел, и устойчиво горит пламя.

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.

Есть несколько нюансов, в использовании атмосферных газовых горелок импортного производства.

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.

Классификация газовых горелок

Долгое время на рынке царствовали самые простые котлы, лишенные сложной электроники и продвинутой автоматики. Они нуждались в полноценных дымоходах и должны были устанавливаться в помещениях с хорошей вентиляцией. Сегодня в продаже присутствуют агрегаты, которые могут эксплуатироваться практически в любых условиях. Наравне с ними продаются и традиционные модели. Все они отличаются конструкцией газовых горелок.

Атмосферные газовые горелки

Применение газовых горелок атмосферного типа значительно упрощает конструкцию отопительного оборудования. Они работают за счет естественного притока кислорода, а для удаления продуктов сгорания задействуются полноценные дымоходы. Так как кислород забирается из помещения, то в нем должна быть хорошая вентиляция. Давайте рассмотрим основные достоинства атмосферных котлов:

• Простота конструкции – оказывает прямое влияние на стоимость оборудования;
• Низкий уровень шума – здесь отсутствуют дополнительные вентиляторы, гудит только пламя;
• Более высокая надежность – здесь срабатывает вполне понятная закономерность, что оборудование с минимумом деталей ломается гораздо меньше и реже;
• Энергонезависимость – благодаря этому оборудование может работать в зданиях, в которых отсутствует электрификация.

Есть и некоторые недостатки:

• Не самый высокий КПД – с этим недостатком приходится мириться. Более совершенные газовые котлы с закрытыми горелками более экономичны и эффективны;
• Необходимость в наличии полноценного дымохода, выходящего на крышу – в строящихся домах это дополнительные расходы;
• Установка котла с атмосферной газовой горелкой должна осуществляться в специально отведенном помещении, где есть вентиляция и окошко – иногда следовать данным требованиям проблематично.

Также необходимо отметить возможность неполного сгорания газового топлива.

«Турбированные» горелки

Мы вплотную подошли к самому современному отопительному оборудованию, оснащаемому газовыми горелками закрытого типа. Такие котлы нередко называют «турбированными». Они оснащаются компактными дымоходами, нередко выходящими прямо за противоположную стенку. Это очень удобно, особенно, когда здание находится на стадии строительства – не нужно мучиться с обустройством дымохода и вентиляционных каналов.

Отопительный котел с закрытой камерой сгорания – это отопительный агрегат, в котором газовая горелка заключена в специальную камеру. Кислород сюда поступает извне, через специальный коаксиальный дымоход. Через него же удаляются продукты сгорания. Управляет всеми потоками мощный вентилятор с автоматически регулируемыми оборотами. При желании, «турбированный» котел можно смонтировать в абсолютно герметичном помещении, лишенном вентиляции и окон.

Достоинства газовых котлов с закрытыми горелками:

• Возможность монтажа в любых помещениях – на кухнях, в подвалах, в ванных комнатах (хоть в спальне);
• Повышенная безопасность – газ горит в изолированной камере. Даже если он потухнет, а автоматика на это не отреагирует, газовоздушная смесь будет удалена за пределы квартиры/дома;
• Повышенный КПД – газовые котлы с закрытыми горелками действительно более эффективны, но это относится далеко не ко всем моделям;
• Более эффективное управление температурой – для этого здесь применяется система регулировки частоты вращения вала вентилятора;
• Высокая экологическая чистота – топливо сгорает практически полностью.

К сожалению, не обошлось и без недостатков:

За повышенную безопасность и увелинный КПД придется заплатить высоким уровнем шума и возросшими счетами за обслуживание.

• Повышенная сложность – газовые горелки для котлов отопления обладают более сложной конструкцией, что затрудняет проведение ремонтных работ;
• Чуть сниженная надежность – чем больше деталей, тем ниже надежность системы (особенно часто подводят самые дешевые образцы и китайские модели);
• Высокая цена – для того чтобы купить «турбированный» котел, придется выложить круглую сумму (они стоят на 10-15% дороже своих атмосферных аналогов);
• Повышенный уровень шума – установленный в системе вентилятор издает гул (уровень шума зависит от конкретной модели);
• Отсутствие энергонезависимости – при отключении света оборудование остановит свою работу. Проблема решается установкой источника бесперебойного питания.

Несмотря на это, использование данных котлов для обогрева домов и квартир становится определенной тенденцией.

Устройство горелки

Устройство и схема горелки являются довольно простыми:

• — двигатель горелки;
• — вентиляционное колесо с защитной решеткой;
• — цифровой блок управления;
• — воздушная заслонка с серприводом;
• — корпус горелки с шумоизоляцией;
• — реле воздушного давления;
• — контроллер пламени;
• — смеситель топливно-воздушной массы.

Здесь была рассмотрена конструкция автоматической горелки для газового котла.

Если же базовый отопитель не оборудован таким прибором, умельцы создают самодельные газовые горелки для отопительных котлов. С такими элементами нужно быть очень осторожными, так как работа с газом таит немало опасностей. Если горелка-автомат в случае затухания просто перекрывает подачу газа, то самодельная деталь не может похвастаться такой функцией. Поэтому обращаться к теме создания горелки своими руками стоит только в самом крайнем случае.

Твердотопливный котел с газовой горелкой представляет собой гибридное устройство, которое можно топить несколькими видами топлива. Оно очень удобно в эксплуатации и позволяет самостоятельно решать, когда топить газом, а в какой ситуации использовать уголь, дрова, пеллеты или другие твердые элементы.

Многие приборы носят универсальный характер, хотя есть и уникальные модели, которые подойдут только для конкретной марки. Подобрать газовую горелку для котлов Дон, Купер или КЧМ можно в одном магазине. Нужно только знать основные параметры и способ устройства камеры сгорания.

Цена газовой горелки для котла будет зависеть от ее функциональных возможностей. Можно купить хорошее изделие, уложившись в сумму до 5 тысяч рублей.

Типы горелок газового котла

В зависимости от того каким образом поступает воздух в камеру сгорания газового котла можно разделить несколько типов горелок:

1. Атмосферные газовые горелки, которые работают только в открытых камерах сгорания.
2. Наддувные газовые горелки, работающие в закрытой камере сгорания.

Рассмотрим подробнее каждый вид.

Атмосферные газовые горелки

Такие горелки устанавливаются в газовых котлах с открытой камерой сгорания. Принцип работы схож с газовой плитой. В горелку поступает газ и начинает гореть при смешивании с воздухом, который поступает из помещения.

К преимуществам атмосферной горелки можно отнести отсутствие шума при работе и простота конструкции. К минусу относится невысокий КПД до 93%, а также разрежение воздуха в помещении. Поэтому газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются только в отдельно оборудованных помещениях, которые должны соответствовать всем нормам и правилам.

При применении горелки импортного производства могут возникнуть некоторые проблемы. В стандартах ЕС прописывается стабильное давление газа в магистралях от 150 атмосфер. В России зимой такие значения могут быть ниже, а весной – выше. Из-за таких перепадов давления может произойти прогорание газовой горелки в зимний период или же прожиг теплообменника летом. Если давление газа нестабильно, то рекомендуется использовать вентиляторные горелки, на которые не влияет давление.

Наддувные газовые горелки

Такие газовые горелки работают при помощи воздуха, поступающего с улицы. Вентилятор подает воздух в камеру сгорания. Работу вентилятора можно регулировать. Вне зависимости от давления наддувная горелка будет работать стабильно. Газовые котлы с такой камерой сгорания не нуждаются в вертикальном дымоходе, достаточно устроить коаксиальный дымоход. Работает горелка шумно, а стоимость превышает в 2 раза стоимость атмосферных горелок. КПД газовых котлов с закрытой камерой сгорания достигает 95%.

Такие горелки навешиваются на котел, таким образом можно менять горелку и переключать устройство на работу на жидком топливе.

Форсунка к баллону с пропаном: что это такое?

Газовые горелки не просто выполняют функцию сопла, куда подаётся газообразное горючее, а смешивают газ и кислород из воздуха, обеспечивая стабильный состав топлива для устойчивого сгорания.

Газовоздушная смесь подаётся к выходным патрубкам, где зажигается от искры пьезоэлемента или электричества.

Для максимального удобства, надёжности и безопасности многие устройства комплектуются специальными аппаратами, автоматизирующими работу.

Горелки формируют открытое пламя, от них зависит безопасность работы котла отопления, расход газа, широта диапазона регулировок. По принципу нагнетания воздуха в топливный поток устройства для автономных систем делятся на две группы: атмосферные и турбированные (дутьевые).

Важно! Горелки для отопления работают на газе природном (магистральном) и сжиженном, который поставляется в специальных баллонах. Использование этого топлива экономически выгодно и безопасно, особенно для автономных систем.

Разновидности газовых горелок

В настоящее время производители используют в газовых котлах всего лишь два варианта:

1. Атмосферные горелки.
2. Вентиляторные.

Давайте рассмотрим каждую позицию по отдельности и определимся, какая из них лучше, и в каких условиях лучше использовать ту или другую.

Атмосферная горелка

Принцип работы такой горелки достаточно прост. По газовой трубе топливо попадает в горелку. В ней есть прорезь (эжектор), которая регулируется прижимной гайкой или специальной заслонкой. Через эту прорезь вместе с газом в горелку поступает воздух. Так происходит образование воздушно-газовой смеси. Открывая больше прорезь, можно увеличить подачу кислорода, закрывая ее, соответственно подача уменьшается. Вот таким простым способом вручную можно регулировать степень сжигания топлива.

Атмосферная модель

Воздушно-газовая смесь после этого попадает в саму горелку и через небольшие отверстия поступает в камеру сгорания, где и сжигается. Количество отверстий будет зависеть от формы самой горелки и размеров камеры сгорания. Самое главное, что образующиеся небольшие факелы, которые выступают из отверстий, не создают большого давления, поэтому топливо сгорает равномерно и эффективно. Чем больше давления, тем вероятность снижения эффективности увеличивается. Поэтому производители стараются увеличить число отверстия за счет уменьшения их диаметра.

Внимание! Газовые горелки этого типа по принципу действия очень похожи на устройства, которые применяются в промышленных подовых установках. Многие специалисты считают, что данная конструкция очень эффективна и проста, с большой степенью надежности. Вот почему ее часто используют и в дешевых моделях газовых котлов, и в дорогих.

Многие домашние мастера, которые занимаются изготовлением газовых котлов, используют в их конструкции именно атмосферные горелки. Причина одна – простота изготовления и дешевизна изделия.

Вентиляторные

Это приспособление работает по совершенно другому принципу. Здесь используется принудительное нагнетание воздушной массы, к тому же пропорции смеси выдерживаются более точно, так что сжигание топлива происходит более эффективно. Обычно такие горелки устанавливаются в газовых котлах с закрытой камерой сгорания, где можно проводить надув. Если в атмосферных горелках смешивание природного газа и воздуха происходит в начале устройства, то есть, на входе, то в вентиляторных аналогах смешивание происходит на выходе в камеру сгорания. Это значительная отличительная черта.

Вентиляторная модель

Обычно такие горелки устанавливаются на котлах, которые комплектуются автоматикой с высокой степенью автоматизации. И чаще всего такая горелка представляет собой целый мини блок, в который входят:

• Фильтр для газа, с его помощью топливо проходит дополнительную очистку.
• Специальное реле, которое реагирует на скачки давления в магистрали. С его помощью можно отключить подачу газа и сам вентилятор. Или, наоборот, включит всю систему, если давление нормализовалось.
• Редуктор. Этот аппарат отвечает за стабилизацию давления на выходе из горелки. В независимости от того, какое давление в магистрали, в горелке оно будет определенным, необходимым для эффективного сжигания топлива.
• Регулятор, с помощью которого регулируется подача газа.
• Регулятор, с помощью которого регулируется давление газа.
• Реле, которое регулирует работу самого вентилятора. При остановке надува реле посылает сигнал на клапан, который перекрывает подачу топлива на газовую горелку.

Моноблок

Из всего вышесказанного можно сделать одно очень важное заключение – вентиляторные горелки являются энергозависимыми агрегатами. А так как во многих загородных поселках проблемы с постоянной подачей электроэнергии стоят актуально, то можно дать один совет: устанавливая именно этот вариант, позаботьтесь об обеспечении котла дополнительным источником электричества. К примеру, установите ИПБ для газового котла.

Есть у данного типа горелок один положительный момент. Настраивать их нет необходимости. В конструкции прибора установлен сервопривод, который контролирует расположении заслонки. С ее помощью открывается прорезь, через которую воздух поступает в горелку. То есть, сервопривод до точности контролирует необходимое количество кислорода.

Иногда владелец дома хочет поменять атмосферную горелку на вентиляторную. Сделать это непросто, особенно своими руками, даже и не пытайтесь. Во-первых, придется точно рассчитать размеры и мощность прибора. Во-вторых, правильно и грамотно его установить. А с этим может справиться только специалист.

Плоская горелка

Популярные модели

Обычно газовые горелки производятся специализированными заводами и после поступают на предприятия по сборке котлов. Это обеспечивает унификацию и повышает ремонтопригодность котельного оборудования. Распространенные отечественные модели:

• КЧМ. Оборудована тремя каналами форсунок и предназначена в основном для установки на котлах «Контур». Часто используется для переоборудования твердотопливных котлов с возможностью комбинированного использования в качестве топлива газа и угля. Крепежная пластина, на которой закреплена горелка, обеспечивает простой монтаж/демонтаж. Регулировочная гайка для заслонки и жиклер располагается на внешней стороне, позволяя без демонтажа проводить начальную настройку.
• «Очаг». Горелка с широким полем сгорания предназначена для котлов средней и высокой мощности. Снабжена механическим блоком управления и контроллером давления газа для полностью автоматической работы оборудования.
• «Купер». Универсальная горелка, способная работать на газу, жидком топливе и предусматривающая установку в твердотопливных котлах в качестве запасного варианта. В числе достоинств компактный размер и удобная монтажная пластина, для установки без дополнительных слесарных и тем более сварочных работ.
• УГОП-П. Атмосферная газовая горелка, часто встречающаяся в отечественных котлах отопления. В числе особенностей, простота конструкции и ремонтопригодность. Однако надежность остается под вопросом, достаточно высокая чувствительность к чистоте подаваемого воздуха и газа.

Из зарубежных производителей выбор предстоит между:

• Buderus
• Lamborghini
• Weishaupt
• Cib Unigas

Основу ассортимента представляют вентиляторные горелки моноблочного типа мощностью до десятков мегаватт. Для частного дома интерес вызывают модели с тепловой мощностью до 100 кВт, которые устанавливаются на имеющиеся котлы отопления вместо старых горелок. Таким образом, без замены всего котельного оборудования получается повышение мощности и существенное улучшение эксплуатационных характеристик.

Особенности обслуживания

Вне зависимости от типа или происхождения любая газовая горелка требует особого внимания. Чистить ее достаточно просто – на это не уйдет много времени и сил. Но перед тем как приступить к чистке, саму горелку, разумеется, придется снять. Некоторые специалисты советуют использовать для этого сжатый воздух, то мы заметим, что современные модели горелок разрабатываются для давления газа в рабочем газопроводе, то есть для 0,15 бара. А повышенное давление, которое достигает 8-10 бар, может попросту привести к неисправности оборудования.

В качестве заключения

Долговечность и эффективность работы отопительного прибора во многом зависит от правильности выбора. А газовая горелка является для котла важнейшим конструктивным элементом, так как она не только обеспечивает требуемое качество сжигания газа или регулировку мощности, но также может существенно навредить камере сгорания, если геометрия факела не будет учтена.