Горелки газовые для котлов: конструктивные особенности и принцип работы

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.

Предназначение и преимущества

Горелки для газа дополнительно были разработаны для работы печей, каминов и т. д. Как и другие приспособления горелки занимаются смешиванием топлива — сжиженного газа или природного — с воздухом, именно поэтому в этом агрегате происходит повышение температуры.Довольно часто такие приспособления монтируются в помещениях, в которых необходимо поддерживать на протяжении долгого времени высокий температурный режим.

Безопасность. Так как данная система имеет отношение к взрывоопасному материалу, при ее установке применяются строгие надежные требования.

При наличии автоматического приспособления: В настоящее время современные газовые изделия оснащены автотемпературным режимом. что дает прекрасную возможность не только экономно расходовать ресурсы, но еще и защищать от перегревания или взрыва печи.

Управление. Чтобы управлять газовым устройством печи не нужно никаких особенных познаний, помимо всего прочего, некоторые современные модели работают при помощи дистанционного управления.

Эргономичность. Для хранения горючих материалов, угля или дров, необходимо специальное помещение. Так как при работе горелки, все необходимое топливо поступает непосредственно в жиклер через газоколонку.

Устройство горелки и ее разновидности

Все отопительные котлы отличаются между собой по типу топлива, которое в них применяется. Самым доступным, конечно же, является газ. Этот вид топлива наиболее распространенный и от него меньше всего отходов горения. При этом уровень КПД достаточно высокий.

А стандартная газовая горелка – это основной элемент в отопительной системе, который осуществляет подачу и розжиг топлива в газовом котле. Именно об устройстве и принципе работы горелки мы подробно поговорим далее.

Как устроена и работает газовая горелка?

Газовая горелка предназначена для того, чтобы подавать горючую смесь вместе с воздухом, далее эти компоненты смешиваются в камере сгорания. Дальнейший процесс заключается в том, чтобы поддерживать равномерное горение топлива.

Принцип работы предположительно разделим на такие этапы:

• подготовка;
• соединение;
• горение.

Так, сначала все необходимые составляющие горючей смеси проходят подготовительный процесс. Они набирают определенную скорость, температуру и нужное направление движения частиц. Далее топливо совмещается с воздухом и попадает в камеру сгорания топлива. После этого происходит его возгорание.

Основные конструкционные элементы газовой горелки рассмотрены на схеме, приведенной ниже.

Что касается возможных поломок горелки и безопасности использования газового оборудования при этом, то производители котлов не забыли учесть этот момент. Так, во всех современных котлах есть дополнительные конструктивные элементы, которые обеспечивают более безопасную работу и автоматическую остановку при поломке горелки или прочих аварийных ситуациях.

Когда некоторые элементы оборудования выходят из строя, то в случае их поломки прибор самостоятельно отключается.

Есть модели, в которых розжиг происходит путём подачи искры от электрического пьезоэлемента. Но и в таких котлах также есть составляющие элементы, которые способны обеспечить безопасность использования оборудования в случае поломки газовой горелки или при прочих неисправностях.

Чтобы при розжиге горелки не возникали проблемы, важно своевременно проводить ТО. Обязательную проверку и обслуживание газового котла необходимо выполнять перед отопительным сезоном, но не реже чем один раз в год

Основные виды горелок для газового котла

Для максимальной эффективности работы отопительной системы в частном доме в газовый котел устанавливают горелку. Подобное оборудование облегчает регулирование процессов горения в системе. Вследствие этого топливо равномерно сгорает.

Горелки по принципу работы делят на:

• инжекционные;
• турбированные;
• комбинированные.

Инжекторный (инжекционный) тип газовых горелок – составная часть газового котла. Она работает таким образом, что воздух проникает в рабочую зону путем инжекции. Чтобы равномерно поддерживать процесс горения, окислитель поступает в резервуар под определенным давлением и смешивается с газообразным топливом.

Этот тип прибора предназначен исключительно для работы с природным газом. Для другого типа газа, например, сжиженного, необходимо устанавливать дополнительные элементы.

Второй тип горелок (турбированный) работает по другому принципу. Здесь воздух поступает в рабочую зону и смешивается с горючим топливом при помощи вентилятора. Благодаря системе управления можно регулировать скорость вращения лопастей, тем самым регулировать подачу окислителя. Такое устройство позволяет качественно повысить КПД котла.

Несмотря на шум, который доносится от вентилятора, такие приборы довольно эффективны, а нежелательные звуки можно устранить путем установки дополнительных шумоподавляющих приспособлений. Они более производительные. Но, как известно, турбины часто выходят из строя при несоблюдении правил эксплуатации.

Но, есть и горелки комбинированного типа. Они также предназначены для котлов и работают не только на газу, но и на других видах топлива. Для таких систем отопления не нужны дополнительные конструктивные элементы, так как они установлены изначально. Эти виды оборудования стоят намного дороже.

Также горелки разделяют на промышленные и бытовые. Разницы между их принципом работы практически нет.

Но, несмотря на различия в устройстве газовых горелок, все они предназначены для качественного сжигания топлива.

Как правильно выбрать газовую горелку для печи или котла

Газовое оборудование при неправильной эксплуатации сопряжено с определенным риском. Необходимо правильно подбирать печную газовую горелку (узловые детали), а для этого нужно иметь общее представление о конструктивных отличиях устройств

При покупке важно знать, на какие виды делится изделие по способу сжигания топлива в котле:

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.

Что представляет собой газовая горелка и из чего она состоит

У любого приспособления, предназначенного для сжигания жидкого и газообразного топлива, есть основной узел – это горелка. Она отвечает за формирование равномерного пламени. Топливная смесь может быть разного качества, но хорошо продуманный способ подачи топлива обеспечит полное сгорание любой горючей смеси.

Атмосферные газовые горелки для котлов имеют очень простую конструкцию

Важнейшие показатели качественного устройства для сжигания газа – бесшумная работа и отсутствие выделения вредных соединений при сжигании топлива, в частности угарного газа. Современная бытовая газовая горелка для котла отопления – простое устройство, прошедшее длительный процесс модернизации. Некоторые старые конструкции, выпускаемые в советские времена, издавали много шума и были далеко не безопасны, особенно при сильном ветре.

На многие показатели, включая уровень шума, влияют конструктивные особенности камер сгорания. В новых образцах горелок много внимания уделяется удобству розжига и равномерной подаче пламени. Конструктивные особенности газовой горелки для отопления помещений очень простые:

• поджигание газа обеспечивается системой розжига;
• газ воспламеняется в форсунке;
• автоматика призвана контролировать основные показатели: температуру, равномерность распределения газа, аварийное отключение;
• наличие огня контролируется специальным «датчиком пламени».

Из помещения побочные продукты сгорания газа должны выводиться наружу, чтобы вредные примеси не заполняли пространство. Для отвода газа необходим дымоход, имеющий хорошую тягу. Это единственный недостаток отопления газом. Само устройство газовой горелки постоянно совершенствуется, включая следующие показатели:

Уровень шума газовой горелки зависит от конструкции камеры сгорания

• схемы получения тепла;
• рациональный приток кислорода;
• способы отведения копоти и углекислого газа.

Горелки газовые для котлов: основные требования и схема работы

Тепло, выделяющееся в процессе сжигания газа, концентрируется в теплообменнике, откуда передается к теплоносителю. Вместе с небольшим количеством тепла часть продуктов сгорания выводится в атмосферу. Происходит химическая реакция выделения тепла: при высокой температуре сгорающий газ соединяется с кислородом, поступающим из воздуха. На сжигании газа и выделении тепла строится принцип работы газовой горелки. Водяной пар и углекислый газ – побочные продукты химической реакции, связанной с получением тепла.

Среди опасных веществ называют оксид азота, угарный газа и некоторые смолистые компоненты. Из-за этого предъявляются особые требования к вытяжке и дымоходу – важна хорошая тяга.

Согласно современным требованиям в любом режиме газовые горелки для котлов отопления с автоматикой (и другие разновидности) должны отличаться низкой токсичностью. Требуется, чтобы в процессе горения выделялись лишь слаботоксичные газы и небольшое количество копоти, что является общим условием применения большинства видов сырья для отопления.

Правильно продуманный способ подачи топлива обеспечит полное его сгорание

Основные требования, предъявляемые к горелке для котла:

• доступность для самостоятельной установки;
• понятная схема конструкции;
• продолжительный период эксплуатации;
• надежность эксплуатации;
• незначительный шумовой порог;
• удобство переключения режимов;
• возможность работы на другом виде топлива;
• полное сгорание газа;
• высокие экологические показатели (выделяется мало вредных продуктов горения).

Как известно, дешевый товар свидетельствует о низком качестве продукции и непродолжительном сроке эксплуатации. Нередко ремонт оказывается невозможным, особенно в том случае, если нет гарантийного срока и заводского сертификата. В продаже всегда имеются качественные бытовые газовые горелки для котлов отопления. Цена их вполне приемлема для большинства потребителей.

Это интересно: Коллекторы для отопления — эффективная работа системы обогрева

Требования закона к проекту, оборудованию, монтажу

Основные требования к прокладке газовых труб внутри бани, конструкции печей и параметрам помещения прописаны в СНиП 2.04.08-87.

Обустройство внешнего газопровода и особенности подключения регламентированы СНиП 42-01-2002.

Условия согласования проекта технадзором

Крайне редко владельцам бань удается согласовать проводку газа, так как их постройки не соответствуют требованиям. Правильнее сначала создать проект, а затем приступить к строительству. Тем более что постройка должна располагаться на капитальном фундаменте.

Старые бани зачастую имеют низкий потолок. Уже по этому параметру они не подходят для газификации. Правильно спроектированное помещение имеет расстояние между полом и потолком более 2 метров

Основные критерии – это наличие запасного выхода, фрамуги для проветривания или вытяжного вентиляционного канала, достаточная площадь. Объем помещения, где находится печь, должен быть более 8 кубических метров. А проход рядом с ней не может иметь ширину менее метра.

Уделяется внимание и дверям – каждая из них должна открываться наружу, иметь функциональные ручки с обеих сторон. Сами двери могут быть изготовлены только из негорючих материалов. Все это учитывается при согласовании

Все это учитывается при согласовании.

Критерии выбора оборудования

Для установки в газифицированные бани подходят не все виды печей. Разрешены только металлические изделия заводского производства, конструкция которых допускает отвод продуктов сгорания в дымоход. Каменные и выложенные из кирпича печи запрещены. Важные моменты – присутствие предохранителя, блокирующего подачу топлива при затухании огня и герметичность газовой камеры.

Стоит отметить, что ведущие российские производители, такие как «Ермак», «Термофор», «Теплодар» выпускают разрешенные модели с отличной автоматикой и качественными комплектующими. В то время как продукция европейских заводов не всегда удачно проходит проверку.

При покупке проверьте сертификаты качества и безопасности, проверьте паспорт изделия, заполненный заводом-изготовителем. В нем должны стоять отметки об успешном прохождении технического контроля

Обслуживание печи должно производиться не в парной, а предбаннике. Поэтому в конструкции должен присутствовать выносной топливный канал.

Особое внимание уделяется типу жиклеров: при использовании магистрального газоснабжения требуются расширенные форсунки, для использования пропановой смеси из баллона – суженные

Правила монтажа газопровода, печи, дымохода

Правила монтажа включают требования не только к прокладке газопровода, но и к установке пожарной сигнализации. В этой роли могут выступать высокочувствительные датчики угарного газа.

Вывод трубы из дома должен возвышаться на 2 метра над уровнем земли и на такой же высоте заходить в предбанник. Прокладка под фундаментом и внутри него запрещена.

На конце трубы устанавливают кран, который при разгерметизации оборудования моментально обеспечит полное перекрытие газовода.

При выборе оборудования для бани всегда стоит обращать внимание на разрешенный температурный режим эксплуатации. К примеру, многие китайские датчики СО рассчитаны на температуру до 55 градусов

Особое внимание уделяется размещению печей

Деревянные стены рядом с ними необходимо изолировать негорючими материалами. Допустимый вариант – обшивка теплоизоляцией и стальным листом

Особое внимание уделяется размещению печей. Деревянные стены рядом с ними необходимо изолировать негорючими материалами. Допустимый вариант – обшивка теплоизоляцией и стальным листом

Допустимый вариант – обшивка теплоизоляцией и стальным листом.

Пожаробезопасное расстояние от изолированной стены до корпуса изделия составляет 60 см. Все остальные предметы, перекрытия, полки стены должны находиться на расстоянии не менее 110 см от стенок печки.

Из огнеупорного материала должно быть выполнено и опорное основание печи, выступающее за границы изделия на 10 см и более. Соединять печь с дымоходом разрешено только стальными трубами.

Согласно пункту 5.1.4 СНиП 42-01-2002, стыки металлических труб должны быть неразъемными, сварными. Разъемные соединения допустимы в местах присоединения элементов газового оборудования

Монтаж самого дымохода тоже регламентирован. В местах прохождения через перекрытия и стены бани необходимо заложить противопожарные разделки.

Очень часто для этой цели применяют керамзит. Сыпучий материал легко заполняет пространство, обладает высокими огнеупорными характеристиками.

Общая классификация газовых горелок по типу горючего

Загородные дома не всегда можно обеспечить природным газом, подаваемым от общей магистрали. Поэтому предусмотрена вариативность горелок в плане использования разного типа горючего. Если топливо поступает от газовой магистрали, скорее всего применяют пропан-бутановые газовые горелки для котлов отопления.

Магистральный газ-метан – наиболее доступное природное топливо для котлов. Однако сейчас нет большой выгоды в цене на сжиженное голубое топливо (пропанобутановую смесь). Общее отопление, обеспечивающееся магистральным трубопроводом, тоже обходится недешево.

Котлы на газу, работающие на разных видах топливных смесей, имеют примерно одинаковую конструкцию. Есть небольшая разница в стоимости, но она тоже несущественна (под сжиженное топливо оборудование обойдется дороже). Сами горелки немного отличаются, имея разные форсунки под жидкое топливо и голубой газ.

Если природный газ к дому не подведен, применяют пропан-бутановые газовые горелки

Пропановые горелки требуют настройки на данный вид топлива с установкой жиклера. При горении огоньки пламени отдают желтоватым цветом, в дымоходе больше скапливается копоти. Жиклер отвечает за нормализацию давления.

Современные горелки работают в большом температурном диапазоне – от -50 до +50 °С. Часть оборудования можно приспособить под другие виды энергоносителей:

• отработанное масло;
• солярку;
• мазут;
• керосин;
• пропанобутановую основу;
• арктическое дизельное топливо.

Современные приспособления зачастую имеют в комплекте оба вида форсунок или универсальное оборудование под топливные разновидности, благодаря чему легко перенастраиваются.

Самодельные газовые горелки чаще всего используются в твердотопливных котлах

Безопаснее приобрести простое газовое оборудование, приспособленное под газ в баллонах. Самодельное оснащение хоть и более доступное, но небезопасное! Обычно осуществляют «переделки» на основе старых агрегатов.

Турбированные виды газовых горелок и их конструктивные отличия

Среди современного газового оборудования многие специалисты отдают предпочтение горелкам закрытого типа для турбированных котлов. Они самодостаточны в конструктивном плане, предполагают наличие компактного дымохода, который можно отвести даже в общую вентиляцию при автономном отоплении.

Отопительный агрегат со специальной камерой сжигания закрытого типа кислород получает извне – по специальной трубе подачи (коаксиальному дымоходу). Примерно таким же путем наружу выводятся продукты сгорания. Отопительное оборудование управляется посредством достаточно мощного вентилятора на автоматическом управлении.

Вентиляторные газовые горелки имеют и недостаток – это цена, обусловленная сложной конструкцией изделия

Такое приспособление стоит гораздо дороже, чем атмосферное отопительное оборудование. Однако за дополнительную плату покупатель получает ряд преимуществ, включая автономную работу в жилом помещении. Данное устройство, благодаря автоматическому управлению, отличается высоким уровнем безопасности,.

У турбированного оборудования самый высокий КПД и гибкая температурная схема

Топливо сгорает практически полностью, что важно для экологических показателей. Отмечаются и недостатки, включая конструктивную сложность, вызывающую затруднения при монтаже и ремонте. Газовые горелки для комбинированного оборудования чаще всего применяются в твердотопливных котлах

Это довольно сложный агрегат, поэтому все узлы должны отвечать определенным требованиям эффективности и безопасности. Автоматическое устройство способно переходить с одного вида топлива на другое для бесперебойной подачи тепла. По такому принципу устроены пеллетные и пиролизные котлы, оснащенные газом для горелок, приводящим в действие процесс воспламенения

Газовые горелки для комбинированного оборудования чаще всего применяются в твердотопливных котлах. Это довольно сложный агрегат, поэтому все узлы должны отвечать определенным требованиям эффективности и безопасности. Автоматическое устройство способно переходить с одного вида топлива на другое для бесперебойной подачи тепла. По такому принципу устроены пеллетные и пиролизные котлы, оснащенные газом для горелок, приводящим в действие процесс воспламенения.

4 Популярные модели

Выбор между атмосферным прибором и моделью с наддувом напрямую зависит от требуемой мощности котлового оборудования. Если нет потребности в большой мощности, то достаточно будет установить атмосферный агрегат, который позволяет получить до 35 кВт. Вентиляторные приборы гораздо увеличивают мощность котла. Наиболее популярные модели:

1. 1. Контур — агрегат применяется в источнике тепла КЧМ-5-К и может работать как на сжиженном, так и на природном газе. Совместно с системой автоматики прибор устанавливается в твердотопливные котлы. При переходе с одного вида газа на другой производится замена форсунок.
2. 2. САБК 3С-РД 6 — прибор с автоматикой устанавливается на котлы Очаг, Дон и обладает максимальной мощностью 73 кВт. Блок безопасности срабатывает, если погасло пламя, прекратилась подача топлива и отсутствует необходимая тяга.
3. 3. Lamborghini EM/2 — двухступенчатое устройство с автоматическим прекращением подачи газа и воздуха. Максимальная мощность — 89,5 кВт и коэффициент полезного действия — около 91%. В конструкцию входят: предохранительный клапан, датчик давления газа, газовый фильтр.

Владельцы универсальных котлов часто пытаются самостоятельно собрать газовый прибор, чтобы не тратиться на промышленные модели. Опытные специалисты не рекомендуют заниматься самодеятельностью, так как это небезопасно и подключить такой агрегат никто не разрешит.