Princip rada plinskog bojlera: značajke uređaja i rada plinskog grijača vode

Ako u vašem domu nema tople vode (PTV) ili vam redovito isključuju toplu vodu, život postaje neugodan. Ali to nije razlog da odustanete od toplog tuša u hladnoj jesenskoj večeri, slažete se? Ovaj problem možete riješiti ugradnjom plinskog bojlera, kao što čine mnogi korisnici. No kako radi takav minijaturni bojler i može li se nositi sa svojim zadatkom?

O svemu tome detaljno ćemo razgovarati u našoj publikaciji – ovdje je razmotren princip rada plinskog bojlera, sheme njegove strukture. Također je naglašena pozornost na glavnim kvarovima opreme i načinima kako ih riješiti. Izloženi materijal dopunjen je preglednim ilustracijama, shemama i videozapisima.

Opća struktura kućanskog bojlera

Plinski bojler je protočni bojler. To znači da voda prolazi kroz njega i zagrijava se tijekom prolaska. No, prije nego što prijeđemo na analizu toga kako je uređen kućanski plinski bojler za zagrijavanje vode, podsjećamo da su njegova montaža i zamjena povezani s centraliziranim sustavom opskrbe plinom.

Stoga je potrebno podnijeti dokumente plinskoj službi vaše regije zajedno s odgovarajućom prijavom. O normama i potrebnim dokumentima možete pročitati u drugim našim člancima, a sada prijeđimo na uređaj.

Različiti modeli plinskih bojlera razlikuju se međusobno, ali opća struktura kućanskog plinskog bojlera izgleda otprilike ovako:

• Plinski plamenik.
• Palnik/sustav paljenja.
• Napa i spoj s dimnjakom.
• Cijev dimnjaka.
• Komora izgaranja.
• Ventilator (u nekim modelima).
• Izmjenjivač topline.
• Cijev za dovod plina.
• Vodeni sklop.
• Cijevi za dovod vode.
• Cijev za izlaz tople vode.
• Prednja ploča s upravljačem.

Središnji element bojlera je plinski plamenik, u kojem se održava izgaranje plina, što doprinosi zagrijavanju vode. Plamenik je ugrađen u kućište, u kojem se skupljaju užareni produkti izgaranja, čija je svrha grijati vodu.

Kućište je izrađeno od metala i potpuno prekriva prednji dio i bočne strane bojlera. Važno je da materijal kućišta dobro provodi toplinu, jer kvaliteta zagrijavanja ovisi o njegovom propuštanju topline.

Konstrukcijski dijelovi plinskog bojlera koji se nalaze unutar kućišta. Ovdje je prikazana plinska oprema zatvorenog tipa.

Na vrhu uređaja nalaze se napa i dimovod kroz koje produkti izgaranja napuštaju bojler i prostoriju. Njihova konstrukcija ovisi o tome je li bojler otvorenog ili zatvorenog tipa, što će biti prikazano u nastavku.

Cijevi se spiralno izvijaju unutar kućišta, voda prolazi kroz njih pod prirodnim tlakom i zagrijava se usijanim plinovima. Cijeli ovaj sustav cijevi naziva se izmjenjivačem topline. Na dnu se nalaze dvije cijevi: desna – za dovod hladne vode iz vodovoda, s lijeve strane istječe topla voda.

Između vodoopskrbne mreže i plinskog bojlera često se postavlja filter koji regulira tvrdoću vode. Bez filtera bojler se može prekriti kamencom pri visokoj temperaturi vode. Na ulazu u bojler voda prolazi kroz vodni sklop koji služi kao svojevrsna 'veza' između protoka vode i protoka plina. O ovoj vezi govorit ćemo nešto kasnije.

Upaljeni plinski plamenik s električnim paljenjem i senzorom plamena. Senzori igraju važnu ulogu u radu opreme. O njihovim funkcijama govorit ćemo dalje.

Pomoću još jedne cijevi, koja se također nalazi na dnu, bojler se spaja na plinsku mrežu.

Tamo se također nalazi prednja ploča s upravljačkim blokom. Opremljena je regulatorima za kontrolu potrošnje plina i vode. Ovisno o modelu, to mogu biti jednostavne ručke koje se okreću ili tekućekristalni zasloni na kojima se mogu vidjeti mnoge značajke bojlera, pa čak i priroda kvara u slučaju da bojler ne radi.

Kako djeluje plinski bojler?

Upoznajmo se s načelom djelovanja plinskog bojlera u obliku jednostavnog algoritma:

• kada voda teče kroz vodni sklop, napinje se membrana i pomiče prema gore šipku spojenu na plinski ventil;
• zatim ventil otvara dovod plina na glavni plamenik;
• plin se pali elektrodom ili upaljačem, izgara i zagrijava vodu koja teče kroz cijevi izmjenjivača topline;
• zagrijani tok vode dovodi se do slavine kroz lijevi nastavak;
• kroz dimovod ili napu odvode se produkti izgaranja plina — ovdje postoji načelna razlika između bojlera otvorenog i zatvorenog tipa, o čemu će biti detaljno navedeno u nastavku.

Pritom se snaga plamena i protok vode kroz bojler mogu regulirati pomoću regulatora na prednjoj ploči.

A sada pogledajmo detaljnije kako se odvija paljenje plamenika i kako je s tim povezan već spomenuti vodni sklop.

Konstrukcijski elementi i princip rada vodnog sklopa. U narodu se naziva 'žabljica'. Na slici su žutim strelicama prikazani smjerovi kretanja plina, plavim strelicama – smjer kretanja vode.

Način paljenja plina

Općenito, plinski bojleri temelje se na tri načina paljenja plina. Kao što se vidi na shemi, u sva tri slučaja signal za paljenje glavnog plamenika je reakcija vodenog sklopa (žabice).

Evo tri načina paljenja:

• pomoću piezoelementa;
• pomoću baterija;
• pomoću rotacije hidroturbine.

Paljenje pomoću piezoelementa je ručno paljenje i pretpostavlja postojanje tipke na prednjoj ploči. Pritisak tipke uzrokuje aktivaciju piezoelementa koji pali plamenik za održavanje. On zatim pali glavni plamenik nakon signala šipke, koju pokreće vodena membrana pri aktivnom pritisku vode.

Plamenik za održavanje nastavlja gorjeti malim plamenom dok se ručno ne isključi. To dovodi do povećane potrošnje plina i povećanog stvaranja kamenca u cijevima. Jedan od plinskih protočnih grijača vode s ručnim paljenjem je Bosch Therm 4000 O W 10-2 P.

Shema plinskog bojlera s piezopaljenjem. Na slici su označeni «unutrašnji dijelovi» bojlera – glavne konstrukcijske jedinice koje se nalaze unutar kućišta, te tipke/ručice koje se nalaze vani.

Plinski bojleri nekih modela rade na baterije. Pritom se paljenje događa električnom iskrom nakon signala šipke. Tako umjesto plamenika za održavanje ovdje postoje elektrode koje izravno pale glavni plinski plamenik.

Ali baterije je potrebno mijenjati u prosjeku svakih 10 mjeseci, a pri stalnoj upotrebi — svaka 2 mjeseca, kako ne bi došlo do nepredviđenih situacija. Jedan od takvih bojlera na baterije je Zanussi GWH 10 Fonte Glass La Spezia.

Ponekad se paljenje događa rotacijom hidroturbine (pri protoku vode). Paljenje se također događa električnom iskrom, ali baterije nije potrebno mijenjati jer turbina sama generira električnu energiju tijekom protoka vode.

Ali za rad hidroturbine potreban je visok tlak u cijevima, najmanje 0,3 bara. Daleko od svake kuće ima takav tlak. U Rusiji i drugim zemljama ZND-a ne preporučuju kupnju takvih bojlera zbog nestabilnog pritiska vode. Kao primjer takvog modela – plinski bojler Bosch Therm 6000 O WRD 15-2 G, koji je znatno skuplji od dva gore navedena modela.

Uređaj vodenog sklopa bojlera

Uređaj vodenog sklopa predstavlja poseban interes. Njegovu strukturu možete vidjeti na donjoj shemi, a oznake dijelova su ispod sheme. Ostali označeni elementi služe za pričvršćivanje.

Konstrukcijski elementi seta za popravak vodnog sklopa plinskog bojlera marke “Neva”: 1) silikonska membrana D 54 mm; 2) brtva priključka hladne vode 19x14x2,5 mm; 3) brtva odvodnog ventila 10x6x2 mm; 4) brtva regulatora protoka vode 14,5x9,5x2,5 mm – 2 kom; 5) brtva brtvljenja šipke navoj M 12 x 1 5,34x1,78x1,78 mm – 2 kom; 6) brtva brtvljenja čahure šipke M 12 x 1 14x11x1,5 mm; 7) brtva vijka regulatora tlaka ispod membrane 6,4x2,6x1,9 mm; 8) brtva vijka regulatora protoka vode 7x3,2x1,9 mm; 9) brtva spoja vodnog i plinskog sklopa 27,5x23,5x2 mm; 10) brtva spoja vodno-plinskog sklopa s plamenikom 18x13x2,5 mm; 11) brtva osjetnika temperature vode 10x6x2 mm

Osnovni radni dijelovi su šipka i dijafragma pod čijim djelovanjem se ona pomiče kada u donjem dijelu počne protok vode. Šipka otvara ventil i propušta plin u plamenik koji se zatim pali.

Još jedan radni element je PVC kuglica koja služi kao osigurač. Ona blokira protok plina pri naglim padovima tlaka u vodovodnim cijevima — hidrauličnim udarima, o kojima ćemo također govoriti.

Tip komore za izgaranje

Prema konstrukciji komora za izgaranje, plinski bojleri su dva tipa: s otvorenom i zatvorenom.

Bojleri s otvorenom komorom za izgaranje imaju otvoreni pristup zraka plameniku, a produkti izgaranja odlaze u ventilaciju.

Takvi modeli su jednostavniji od turbiniranih, o kojima će biti riječi u nastavku, njihov rad je gotovo bešuman i u većini slučajeva ne zahtijevaju električnu energiju. Međutim, zbog otvorene veze između komore za izgaranje i prostorije, moguće je onečišćenje zraka u prostoriji pri lošem radu nape.

Bojleri s zatvorenom komorom za izgaranje su turbinirani. Komora za izgaranje u njima je hermetički zatvorena, osim kanala za potiskivanje i izlaz zraka. Zrak se potiskuje pomoću ventilatora kroz koaksijalne cijevi i izlazi van kroz dimnjak, zajedno s produktima izgaranja.

Takvi bojleri su obično potpuno automatizirani, u njima nema ručnih upravljačkih elemenata, a osjetnici propuha i temperature u njima su osjetljiviji. Ovi bojleri su “moderni” i sigurniji.

Na gornjim ilustracijama prikazan je plinski bojler upravo sa zatvorenom komorom za izgaranje. Za usporedbu, na sljedećoj ilustraciji može se vidjeti konstrukcija bojlera dva tipa jedna pored druge. Naći ćete mnogo sličnih elemenata, ali princip uklanjanja produkata izgaranja osjetno se razlikuje.

Usporedba komora za izgaranje u bojlerima. Lijevo je prikazana komora za izgaranje bojlera otvorenog tipa. Desno – plinski bojler s komorom za izgaranje zatvorenog tipa, gdje se zrak potiskuje unutar komore pomoću ventilatora.

Osnovne karakteristike bojlera

Razgovarajte sada o aspektima praktičnog korištenja bojlera. Jedna od glavnih karakteristika je učinkovitost. Ona se izravno odnosi na snagu koja se navodi u kW i pokazuje volumen vode zagrijane u minuti na 25 °C.

Karakteristike se obično navode u uputama uređaja. Obični bojler zagrije u minuti 10-20 litara vode na 25 °C, iako ta vrijednost može značajno varirati.

Još jedna karakteristika modernih bojlera – modulacija snage. Ona pokazuje kako se snaga bojlera može mijenjati ovisno o protoku vode i mjeri se u postocima od početne snage.

Za modulaciju bojlera opremaju se posebnom armaturom s membranom koja mijenja dovod plina na plamenik ovisno o protoku. Normalnom se smatra modulacija u rasponu 40-100% snage uređaja.

Na shemi je prikazana modulirajuća armatura i princip njezina rada, koji je sličan radu vodenog sklopa i njegove membrane.

Sigurnosni senzori i njihovo značenje

Plinski bojler može biti opasan, jer je istodobno povezan s vodovodnom i plinskom mrežom, od kojih svaka zasebno može predstavljati prijetnju.

U slučaju problema s opskrbom plinom ili vodom, sigurnosni senzori isključuju rad bojlera, a posebni ventili zatvorit će dovod vode ili plina.

Obično plinski bojleri podnose tlak do 10-12 bara, što je 20-50 puta više od uobičajenog tlaka u cijevima. Takvi nagli skokovi mogući su prilikom takozvanih hidrauličkih udara.

Ali ako je tlak niži od 0.1-0.2 bara, bojler neće moći raditi. Morate pažljivo proučiti upute i karakteristike prije kupnje kako biste razumjeli je li bojler optimiziran za niski tlak vode u cijevima zemalja ZND-a i hoće li ispravno raditi. I obrnuto – hoće li podnositi nagle promjene tlaka, što je također, nažalost, nije rijetkost u našim uvjetima.

Shema paljenja plamenika koji radi na električnu iskru. Mjesta smještaja glavnih sigurnosnih senzora kućnog plinskog bojlera.

Općenito, moderni plinski bojler sadrži mnogo sigurnosnih senzora. Svi oni, u slučaju kvara, mogu se zamijeniti.

Više o namjeni i položaju senzora – u tablici ispod.

Glavni kvarovi i načini njihovog otklanjanja

Govoreći o građi i principima rada kućnog plinskog bojlera, te o senzorima ugrađenim u njega, vrijedi ukratko spomenuti moguće kvarove i probleme. Ovdje se nećemo zadržavati na potpunom popravku ili zamjeni bojlera, već ćemo brzo proći kroz sve elemente navedene u opisu plamenika i opisati njihove kvarove, kao i načine kako ih riješiti vlastitim rukama.

Kao što je već spomenuto, glavni element bojlera — plinski plamenik. Često se plamenik ugasi zbog aktiviranja sigurnosnih senzora, o kojima smo već govorili. Učestali problemi koji dovode do takvog scenarija — to su onečišćenje izmjenjivača topline čađom i kamencom.

Uzrok slabog tlaka — stvaranje kamenca u cijevima izmjenjivača topline. U tom slučaju, potrebno je skinuti izmjenjivač topline i oprati cijevi posebnim tekućinama za uklanjanje kamenca.

Na ovoj fotografiji prikazan je zaprljani izmjenjivač topline. U ovom slučaju potrebno ga je skinuti i očistiti od čađe. Ako je bojler smješten blizu kuhinjske peći, moguće je i onečišćenje izmjenjivača topline prehrambenim mastima.

Ako izgaranje plina nije potpuno, ili ako se bojler dugo koristi, u komori se nakuplja čađa s vanjske strane, što značajno smanjuje toplinsku vodljivost i kvalitetu zagrijavanja vode.

Kako biste saznali više o uzrocima slabog tlaka i nijansama izvođenja čišćenja, molimo vas da slijedite ovu poveznicu.

Ako se plinski ventil ne otvara zbog slabog tlaka dovedene vode, potrebno je izvaditi filter, provjeriti koliko je začepljen i, ako je potrebno, oprati ga. Ako je tlak vode ili plina nedovoljan, morat ćete se obratiti odgovarajućoj državnoj službi.

Ako voda curi izravno iz bojlera, to znači da je narušena nepropusnost u cijevima. Potrebno ih je rastaviti i zamijeniti brtvene elemente. U slučaju potrebe, morat ćete zamijeniti same cijevi.

Odvojeno treba podsjetiti na neispravnost vodene membrane. Ako se bojler nalazi u eksploataciji dugo vrijeme, membrana vodenog sklopa se troši i njezina osjetljivost značajno pada. Ona prestaje reagirati na niski tlak vode, i, sukladno tome, ne daje signala da je potrebno upaliti plamenik. U najboljem slučaju, treba je mijenjati svakih 5-6 godina.

Kad se membrana istroši, možete nabaviti komplet za popravak i sami izvršiti zamjenu. Vodeni sklop sastoji se od osnovnih elemenata poput gumene membrane, poklopca, kućišta i plastične pločice s oprugom.

Ponekad problem je također u šipki koju pokreće membrana, i nju se može zamijeniti po potrebi, jer postoje posebni komleti za popravak za to.

Kako biste bolje upoznali strukturu Vašeg modela plinskog bojlera, potrebno je pažljivo proučiti upute za uporabu i tehničku putovnicu uređaja. To ne samo da će uštedjeti Vaše vrijeme i živce, već će i samo po sebi poboljšati razumijevanje načina rada ovog uređaja.

Zaključci i koristan video na temu

Kako biste učvrstili razumijevanje strukture plinskog bojlera, možete pogledati video pregled u kojem se detaljno objašnjava položaj svih elemenata bojlera na živom primjeru:

U ovom smo materijalu proučili strukturu kućnog plinskog bojlera i princip njegovog rada. Zatim smo razmotrili rad osnovnih elemenata. A poznavajući osnovne sklopove i elemenate plinske opreme, senzore njenog sigurnosnog sustava, možete sami dijagnosticirati kvar. A ako uzrok kvara leži u onečišćenju pojedinih konstrukcijskih elemenata, možete izvršiti vlastito održavanje plinskog bojlera.

Želite li dopuniti gore navedeni materijal korisnim preporukama ili postaviti pitanja koja ovdje nismo obradili? Zatražite savjet od naših stručnajaka i drugih posjetitelja stranice – obrzac za povratne informacije nalazi se u nastavku.