Природный газ – один из самых распространённых, доступных и недорогих видов топлива. Поэтому его часто применяют как для отопления частных домов, так и для производства горячей бытовой воды в самых различных целях, в том числе для бани, бассейна и сауны. Разберем, что собой представляет газовая горелка для бани, а также отопительного оборудования, по какому принципу она функционирует, по каким признакам классифицируется и на какие виды подразделяется, а также как правильно рассчитать ее мощность для конкретных условий применения.
Печная газовая горелка – что это такое, принцип действия, особенности
Газовая горелка представляет собой специальное приспособление для сжигания природного газа и передачи образуемой тепловой энергии на отопительный контур, емкость с водой или металлический теплоприемник для нагрева помещения. Таким образом происходит преобразование потенциальной энергии вещества газа в тепло, которое в свою очередь используется в бытовых условиях для отопления или нагрева воды. Поэтому установки такого типа применяются в печах для бань или домов, а также в отопительных котлах.
Независимо от набора технических характеристик и назначения газовые горелки состоят из следующих основных узлов:
- Форсунка – элемент, непосредственно подающий газ в камеру сгорания.
- Устройство для розжига – образует искру для воспламенения топлива.
- Сенсор пламени – следит за наличием и стабильностью пламени.
- Блок автоматики – контролирует уровень нагрева и прочие заданные характеристики, влияющие на работу оборудования.
В классическом варианте такая горелка непосредственно нагревает корпус печки – то есть когда для производства огня применяют не дрова, а газ. Однако нередко возникает необходимость нагреть воду или эффективно отопить соседние помещения. Тогда устройство совмещается с баком или тепловым контуром.
Принцип действия
На примере отопительного агрегата, принцип работы газовой горелки сводится к следующему алгоритму:
- Как только температура теплоносителя в радиаторах опускается ниже установленного значения, термодатчик фиксирует ситуацию и подает сигнал в специальный блок управления.
- Открывается клапан подачи газа.
- Одновременно с поступлением топлива на форсунку срабатывает система розжига.
- В камере сгорания образуется пламя, подогревающее тепловой контур.
- По мере достижения теплоносителем заданного уровня нагрева срабатывает термодатчик на обратную команду – перекрывания подачи газа и гашения горелки.
В течение всего периода, пока в камере есть пламя, работает датчик слежения. Если вдруг огонь погаснет, он незамедлительно информирует о событии блок автоматики, который в свою очередь посылает команду на прекращение подачи топлива.
Требования
Помимо соответствия нормам безопасности установка оборудования рассматриваемого типа в бытовых условиях должна отвечать следующим общим требованиям:
- Бесшумность. Данный параметр не только влияет на уровень комфорта применения оборудования, но также является индикатором эффективности и исправности его работы. Например, газовая горелка работает с избыточным шумом при несовершенной конструкции камеры сгорания, что будет свидетельствовать о ее низком КПД. Кроме того, возникновение хлопков при запуске говорит о неправильном функционировании системы розжига.
- Долговечность. Чем надежнее и качественнее сделано приспособление, тем дольше и стабильнее будет работать оборудование. Такой набор свойств может гарантировать только известный производитель. Напротив, у моделей дешевых и неизвестных фирм горелки часто выходят из строя, и их периодически приходится менять, что только увеличивает итоговые расходы.
- Высокий КПД. На эту характеристику влияют не только основные, но и дополнительные элементы, например, система вытяжки. А сам параметр задает и эффективность, и производительно, и полноту сгорания топлива, и степень чистоты выхлопных газов, от которой будет зависеть экологическая обстановка дома и участка.
На заметку! Существуют универсальные модели газовых печей. Помимо работы от основной горелки они могут производить тепло при сжигании твердого или жидкого топлива, а также при необходимости использовать электроэнергию.
Особенности установки в бане
Для того чтобы газовая горелка эффективно и безопасно работала в печи для бани, ее установке должен сопутствовать следующий набор требований:
- Достаточно сильный приток и отток воздуха в помещении.
- Возможность регулировки тяги.
- Объем помещения не менее 12 м³.
- Соблюдение противопожарных мер.
- Качественная термоизоляция печной трубы.
Для запуска в эксплуатацию оборудования обязательно потребуется допуск от Ростехнадзора. При этом если оно будет питаться сжиженным газом, для хранения емкостей потребует обустраивать специальное хранилище. Баллон с газом не допускается ставить рядом – в самой бане или предбаннике.
Использование такой горелки для бани оправдано следующими преимуществами:
- Быстрый нагрев воды и корпуса печки. Парилка готовка к эксплуатации уже через 1 час после запуска.
- Компактность оборудования. Занимает намного меньше места, чем классическая дровяная печь.
- Точный контроль уровня нагрева, задаваемый датчиками.
- Высокая безопасность системы при использовании автоматики.
- Экономный расход энергоресурсов. На треть выгоднее, чем при использовании дров, и вдвое – чем для электрических аналогов.
- Экологическая безопасность. Печка не засоряется золой, сажей, ее не нужно чистить. Кроме того, не образуется угарный газ.
Однако эксплуатация газового оборудования всегда сопряжена с опасностью взрыва и необходимостью строгого соблюдения норм и требований, чем, пожалуй, и ограничиваются главные его недостатки.
Разновидности газовых горелок
Современные виды газовых горелок классифицируются по следующим признакам:
- Техническим параметрам.
По возможности управления мощностью они подразделяются на:
- Одноступенчатые.
- Двухступенчатые.
- Плавно регулируемые.
По способу подачи воздуха в камеру сгорания приборы делятся на:
- Атмосферные.
- Наддувные.
- Диффузионно-кинетические.
По модификации системы розжига оборудование подразделяется на:
- Электронные.
- Запальные – поджигаемые вручную или пьезо-элементом.
При наличии одинаковых технических характеристик устройства могут различаться по конструкции и области использования.
- Назначению и сфере применения.
В зависимости от предназначения, места применения и установки в конкретный тип оборудования, горелки подразделяются на 3 основные разновидности:
- Для банных печей.
- Для отопительных котлов.
- Универсальные.
Разберем особенности каждой разновидности более детально.
Управление мощностью
Прежде всего устройства рассматриваемого типа различается по возможности управления тепловой мощностью на 3 основных подвида:
- Одноступенчатые. Характеристики газового потока не изменяются. Включается и отключается только подача по команде реостата.
- Двухступенчатые. По мере необходимости, когда требуется не рабочий нагрев, а только поддержка уже достигнутого уровня, оборудование автоматически переключается в эконом-режим.
- Плавная регулировка. Изменение мощность горелки осуществляется в диапазоне значений от 10 до 100%.
Справка! Показатель мощности горелки – важнейший фактор выбора. Величина характеризуется, как определенное количество топлива, сжигаемое за конкретную единицу времени.
Способ воздухоподачи
Газовые горелки для котлов отопления с автоматикой классифицируются также по механизму воздухоподачи на 3 основные модификации:
- Атмосферные.
Отличается простотой устройства. Воздух поступает естественным образом – силой тяги. По сути представляет собой отрезок трубы с отверстиями, через которые подается газ.
Главные плюсы:
- Несложная конструкция.
- Низкая цена.
- Минимальный рабочий шум, так как отсутствуют приборы вентиляции.
- Надежность и долговечность, ввиду простоты устройства и малого количества узлов.
- Независимость работы от источника электроэнергии.
- Возможность переоборудования под жидкое топливо.
Недостатки:
- КПД менее 90%.
- Необходимость устройства дымохода.
- Наличие хорошей вентиляции в помещении.
- Возможность неполного сгорания топлива.
Применяются такие горелки в открытых камерах сгорания, а также печках. При этом в ходе их эксплуатации должны строго соблюдаться правила безопасности.
- Наддувные.
Оборудование имеет более сложное устройство по сравнению с выше представленным вариантом. Воздух для поддержки пламени подается специальным вентилятором или турбиной. Применяется в агрегатах с закрытой камерой сгорания.
Основные преимущества:
- Более высокий КПД, не менее 95%.
- Работает даже при минимальном давлении газа.
- Нет необходимости обустройства полноценного дымохода с выводом на крышу.
- Лучшая безопасность за счет закрытой камеры сгорания.
- Установка допускается не в специальном помещении.
- Полное сжигание топлива, обеспечивающее экологическую чистоту окружающей среде.
Недостатки наддувных газовых горелок для котлов отопления проявляются прежде всего в их зависимости от источника электропитания и высоком уровне шума из-за постоянно работающего вентилятора. Кроме того, они дороже стоят и тяжелее ремонтируются в случае поломки, так как обладают сложным устройством.
- Диффузионно-кинетические.
Модели данной категории отличаются от выше представленных технологией сжигания газа. Воздушная подача в них разделяется на два потока. Один поступает в камеру сгорания, второй – непосредственно к пламени.
Вариант розжига
В современных моделях для поджига могут применяться 2-е разновидности систем:
- Запальник.
Представляет собой постоянно горящий фитиль. При срабатывании автоматики поступающий или просто открытии вентиля газ воспламеняется от запальника, который в свою очередь поджигается вручную, например, спичкой, либо пьезо-элементом.
Главный недостаток такого способа – ненадежность и низкая безопасность. Запальник может просто погаснуть. Основная сфера его применения – энергонезависимое оборудование, не оснащенное электроникой.
- Электронный розжиг.
Более совершенный способ поджигания газа. Воспламенение топлива осуществляется электрической дугой, генерируемой специальным преобразователем высокого напряжения. Вариант отличается большей надежностью и безопасностью.
Однако подходит только для энергозависимого оборудования. Современные модели помимо автоматики также оснащаются сенсорами контроля пламени по степени ионизации.
Обратите внимание! В зависимости от назначения горелки могут оснащаться дополнительными приспособлениями. Так, в моделях для отопительных и банных печей имеются специальные рассекатели. Они более равномерно распределяют пламя по поверхности, что обеспечивает более качественный и быстрый нагрев.
Назначение
Современные газовые горелки могут одинаково эффективно применяться как для печей отопления, так и для их банных аналогов, так и для полноценных котлов. Имеются следующие особенности их использования:
- Для бани.
Банная печка данной модификации представляет собой компактный корпус с вмонтированной горелкой и подведенным газопроводом. Нагрев емкости с водой и каменки осуществляет за счет энергии сжигания газа.
Обязательным условием ее эксплуатации является установка терморегулятора и устройства безопасности, в случае необходимости перекрывающего газоподачу. Заводские модели печей могут быть как с готовыми емкостями, так и без них. Выбор того или иного варианта определяется местом установки – в доме, бане или другом помещении.
- Для котла.
Промышленно изготовленные отопительные агрегаты комплектуются горелками заданной мощности, и потому потребителю не приходится выполнять какие-либо настройки. Другое дело, когда котел приходится собирать из отдельно приобретаемых компонентов.
В таком случае необходимо учитывать тип камеры сгорания агрегата – закрытой или открытой. От этого показателя будет зависеть разновидность газовой горелки, подходящей под соответствующие условия работы. Также берется во внимание мощность, обслуживаемая площадь, необходимость автоматизации и прочие важные факторы.
- Универсальные модели.
Горелки съемного типа, предназначенные для установки в любое подходящее оборудование. Например, ими могут оснащаться котлы и печи, функционирующие на твердом или жидком топливе. При этом для максимальной эффективности и производительности такие установки оснащаются мощной системой подачи воздуха, фильтрами, редуктором и автоматикой.
Правила расчета мощности
При выборе бытовой газовой горелки для печи или котла отопления для дома необходимо учитывать необходимую мощность – достаточную для того, чтобы оборудование справлялось со своей задачей. Стандартно на каждый 1 м³ помещения парилки требуется 1 кВт прибора. Например, если объем бани 5 куб. м, то для качественного обогрева потребуется модель на 5 кВт.
В расчете должны учитываться поправки на теплопотери, особенности архитектуры сооружения и недостатки теплоизоляции. Так, для компенсации потерь тепла через окно площадью 1 м² нужно прибавить 3 кВт. Также если баня выполнена из бруса или бревна, но не имеет специального утепления, расчетное значение необходимо увеличить в 1,5 раза. Аналогичные, но более сложные правила применяются для определения оптимальной мощности котла или печи обогрева для дома.
Важно! В настоящее время широкое распространение получило газовое оборудование самодельного или кустарного производства. Согласно нормативным требованиям, установка и эксплуатация таких изделий в доме или бане запрещена. Кроме того, они могут оказаться небезопасными и малоэффективными.
Газовая горелка представляет собой специальное приспособление для сжигания природного газа с целью выработки тепла и использования его для нагрева воды или помещения. Применяется в домовых и банных печах и отопительных котлах. В конструкцию входят такие основные элементы, как форсунка, система розжига, датчик контроля пламени и автоматика. Принцип действия основан на подаче газа в форсунку и его поджиге в ответ на команду блока управления – в зависимости от температуры нагреваемой области.
Образуемое пламя подогревает поверхность корпуса печи или теплообменный контур с теплоносителем. Современная газовая горелка должна обладать высоким КПД, бесшумностью и долговечностью. Главные преимущества использования ее для печки в бане – меньшие размеры, более быстрый прогрев, экономичность и возможность точного контроля температуры. Недостатки проявляются в необходимости строгого соблюдения специальных требований и правил безопасности.
Существующие виды газовых горелок, устанавливаемых в печку бани или дома, а также в отопительные агрегаты, классифицируются по следующим параметрам:
- Возможности настройки мощности.
- Механизму подачи воздуха.
- Типу розжига.
- Сфере применения.
Каждая разновидность обладает своим рядом преимуществ и недостатков. При выборе оборудования для конкретных условий применения важно грамотно рассчитать мощность.