O princípio de funcionamento de um gêiser: características de projeto e operação de um aquecedor de água a gás
Se não houver água quente em sua casa ou se a água quente estiver constantemente desligada, a vida se tornará completamente desconfortável.Mas isso não é motivo para recusar um banho quente em uma noite fria de outono, não concorda? Este problema pode ser resolvido instalando um gêiser, como muitos usuários fazem. Mas como funciona esse aquecedor de água em miniatura e ele pode cumprir sua tarefa?
Falaremos sobre tudo isso detalhadamente em nossa publicação - aqui consideramos o princípio de funcionamento de um esquentador a gás e o diagrama de seu projeto. A atenção também está voltada para os principais problemas de funcionamento dos equipamentos e as formas de enfrentá-los. O material apresentado é complementado com ilustrações visuais, diagramas e vídeos.
O conteúdo do artigo:
Estrutura geral de um aquecedor de água doméstico
O gêiser é aquecedor de água instantâneo. Isso significa que a água passa por ele e aquece à medida que passa. Mas, antes de passarmos à análise do funcionamento de um esquentador doméstico a gás, recordemos que a sua instalação e substituição estão associadas a um sistema centralizado de abastecimento de gás.
Portanto, você deve apresentar os documentos ao serviço de gás da sua região junto com o requerimento adequado. SOBRE normas e documentos necessários Você pode ler isso em nossos outros artigos, mas agora vamos passar para o dispositivo.
Diferentes modelos de gêiseres diferem uns dos outros, mas a estrutura geral de um gêiser doméstico é mais ou menos assim:
- Queimador de gás.
- Sistema de ignição/ignição.
- Exaustor e ligação à chaminé.
- Tubo de chaminé.
- A câmara de combustão.
- Ventilador (em alguns modelos).
- Trocador de calor.
- Tubo de abastecimento de gás.
- Nó de água.
- Conexões para abastecimento de água.
- Tubo para saída de água quente.
- Painel frontal com controlador.
O elemento central da coluna é queimador de gás, em que é mantida a combustão do gás, o que ajuda a aquecer a água. O queimador é instalado em uma caixa, onde são coletados os produtos quentes da combustão, cuja finalidade é aquecer água.
Quadro feito de metal e cobre completamente a frente e as laterais do alto-falante. É importante que o material da caixa conduza bem o calor, pois a qualidade do aquecimento depende da transmissão do calor.
No topo do dispositivo está capuz E chaminé, através do qual os produtos da combustão saem da coluna e da sala. Seu desenho depende se a coluna é aberta ou fechada, o que será mostrado a seguir.
Os tubos serpenteiam como uma bobina dentro do corpo, a água passa por eles sob pressão natural e é aquecida por gases quentes. Todo este sistema de tubos é chamado trocador de calor. Na parte inferior há duas tubulações: à direita - para receber água fria da tubulação, à esquerda sai água quente.
Entre a rede de abastecimento de água e o esquentador a gás é frequentemente instalado filtro, que regula a dureza da água. Sem um filtro, a coluna pode ficar coberta de incrustações em altas temperaturas da água. Ao entrar na coluna, a água passa nó de água, que serve como uma espécie de “conexão” entre o fluxo de água e o fluxo de gás. Falaremos um pouco mais sobre essa conexão.
Por meio de outro tubo, também localizado abaixo, a coluna é conectada à rede de gás.
Há também a frente painel com unidade de controle. Está equipado com reguladores para controlar o consumo de gás e água. Dependendo do modelo, podem ser botões simples que precisam ser girados, ou displays de cristal líquido, onde é possível ver diversas características da coluna, ou mesmo a natureza do seu mau funcionamento caso a coluna não funcione.
Como funciona um gêiser?
Vamos conhecer o princípio de funcionamento de um aquecedor de água a gás na forma de um algoritmo simples:
- quando a água flui através do conjunto de água, a membrana fica tensa e move a haste conectada à válvula de gás para cima;
- então a válvula abre o fornecimento de gás ao queimador principal;
- o gás é aceso a partir de um eletrodo ou acendedor, queima e aquece a água que flui pelos tubos do trocador de calor;
- o fluxo de água aquecida é fornecido à torneira através do tubo esquerdo;
- os produtos da combustão do gás são retirados por meio de uma chaminé ou coifa - existe uma diferença fundamental entre colunas do tipo aberta e fechada, que será discutida em detalhes a seguir.
Ao mesmo tempo, a potência da chama e a potência do fluxo de água através da coluna podem ser ajustadas através dos controles no painel frontal.
Agora vamos dar uma olhada mais de perto em como o queimador é aceso e como a já mencionada unidade de água está conectada a ele.
Método de ignição a gás
Em geral, os gêiseres são baseados em três métodos de ignição de gás.Como pode ser visto no diagrama, nos três casos o sinal para acender o queimador principal é a reação da unidade de água (sapo).
Aqui estão três métodos de ignição:
- usando um elemento piezoelétrico;
- de baterias;
- da rotação da turbina hidráulica.
Ignição usando elemento piezoelétrico - Esta é a ignição manual e requer um botão no painel frontal. Pressionar o botão faz com que o elemento piezoelétrico feche, o que acende o dispositivo de ignição. Ele, por sua vez, acende o queimador principal após um sinal da haste, que movimenta a membrana d'água com pressão de água ativa.
O acendedor continua a queimar com uma pequena chama até ser desligado manualmente. Isso leva ao aumento do consumo de gás e ao aumento da formação de incrustações nas tubulações. Um dos aquecedores de água instantâneos a gás com ignição manual é Bosch Termo 4000 O W 10-2 P.
Alguns modelos de gêiseres operam em baterias. Em que incêndio culposo ocorre a partir de uma faísca elétrica após o sinal da haste. Assim, em vez de um dispositivo de ignição, existem eletrodos que acendem diretamente o queimador de gás principal.
Mas as baterias precisam ser trocadas em média uma vez a cada 10 meses e com uso constante — uma vez a cada 2 meses para evitar circunstâncias imprevistas. Um desses alto-falantes alimentados por bateria é Zanussi G.W.H. 10 Fonte Vidro La Spezia.
Às vezes a ignição ocorre por rotação turbinas hidráulicas (com fluxo de água). A ignição também ocorre por faísca elétrica, mas não há necessidade de troca das baterias, pois a própria turbina gera eletricidade à medida que a água flui.
Mas para que a turbina hidráulica funcione é necessária alta pressão nas tubulações, de pelo menos 0,3 bar. Nem toda casa tem isso pressão. Na Rússia e em outros países da CEI, não é recomendado comprar esses alto-falantes devido à pressão instável da água. Um exemplo de tal modelo é um gêiser Bosch Termo 6000 Ó WRD 15-2 G, que é visivelmente mais caro que os dois modelos acima.
Projeto da unidade de água da coluna
O projeto da unidade de água é de particular interesse. Sua estrutura pode ser vista no diagrama abaixo, as etiquetas dos detalhes estão abaixo do diagrama. Os restantes elementos designados são utilizados para fixações.
As principais peças de trabalho são estoque E diafragma, sob a influência da qual se move quando o fluxo de água começa na parte inferior. A haste abre a válvula e permite que o gás flua para o queimador, que é então aceso.
Outro item de trabalho - Bola de PVC, servindo como fusível. Ele corta o fluxo de gás durante mudanças repentinas de pressão nas tubulações de água - choques hidráulicos, sobre o qual também falaremos mais tarde.
Tipo de câmara de combustão
Com base no projeto das câmaras de combustão, existem dois tipos de gêiseres: abertos e fechados.
Alto-falantes com câmara de combustão aberta têm acesso ao ar livre ao queimador e os produtos da combustão vão para o exaustor.
Esses modelos são mais simples do que turboalimentado, que serão discutidos a seguir, seu funcionamento é quase silencioso e na maioria dos casos não necessitam de energia elétrica. No entanto, devido à ligação aberta entre a câmara de combustão e a divisão, é possível a poluição do ar na divisão se o exaustor não estiver a funcionar correctamente.
Alto-falantes com câmara de combustão fechada são turboalimentado. A câmara de combustão neles é vedada, além dos canais de injeção e exaustão de ar. É bombeado para lá por um ventilador através de tubos coaxiais e sai pela chaminé para a rua, junto com os produtos da combustão.
Essas colunas geralmente são totalmente automatizadas, não possuem controles manuais e os sensores de tração e temperatura nelas contidos são mais sensíveis. Esses alto-falantes são “modernos” e mais seguros.
As ilustrações acima mostram um aquecedor de água a gás com câmara de combustão fechada. Para efeito de comparação, na ilustração a seguir você pode ver a disposição de dois tipos de alto-falantes lado a lado. Você encontrará muitos elementos semelhantes neles, mas o princípio de remoção de produtos de combustão é visivelmente diferente.
Principais características dos alto-falantes
Agora vamos falar sobre os aspectos práticos do uso do alto-falante. Uma das principais características é desempenho. Correlaciona-se diretamente com a potência, que é indicada em kW e mostra o volume de água aquecida por minuto em 25 °C.
As características geralmente são indicadas no passaporte do dispositivo. Um aquecedor de água normal aquece 10-20 litros de água por minuto a 25 °C, embora este valor possa variar significativamente.
Outra característica dos alto-falantes modernos — modulação de potência. Mostra como a potência da coluna pode mudar dependendo do fluxo de água e é medida como uma porcentagem da potência inicial.
Para modulação, as colunas são equipadas com acessórios especiais com membrana, que alteram o fornecimento de gás ao queimador em função da vazão. A modulação na faixa de 40-100% da potência do dispositivo é considerada normal.
Sensores de segurança e seu significado
Um gêiser pode ser perigoso porque está conectado simultaneamente às redes de água e gás, cada uma das quais individualmente pode representar uma ameaça.
Se houver problemas com o fornecimento de gás ou água, sensores de segurança interromperá o funcionamento da coluna e válvulas especiais interromperão o fornecimento de água ou gás.
Normalmente, os gêiseres podem suportar tensões de até 10 a 12 bar, o que é 20 a 50 vezes maior que a pressão normal em tubos. Esses saltos bruscos são possíveis com os chamados choques hidráulicos.
Mas se a pressão for inferior a 0,1-0,2 bar, a coluna não poderá funcionar. Você precisa estudar cuidadosamente as instruções e especificações antes de comprar para entender se o dispensador está otimizado para baixa pressão de água em tubulações nos países da CEI e se funcionará corretamente. E vice versa — resistirá a mudanças repentinas de pressão, o que, infelizmente, também não é incomum em nossas condições.
Em geral, um gêiser moderno contém muitos sensores de segurança. Todos eles, em caso de avaria, podem ser substituídos.
Mais detalhes sobre a finalidade e localização dos sensores estão na tabela abaixo.
| Nome do sensor | Localização e finalidade do sensor |
| Sensor de tiragem de chaminé | Localizado na parte superior do aparelho, conectando a coluna à chaminé. Desliga a coluna quando não há tiragem na chaminé |
| Válvula de gás | Localizado na tubulação de abastecimento de gás. Desliga a coluna quando a pressão do gás cai |
| Sensor de ionização | Localizado na câmera do dispositivo. Desliga o aparelho caso a chama se apague enquanto o gás estiver ligado. |
| Sensor de chama | Localizado na câmera do dispositivo. Desliga o gás se a chama não aparecer após incêndio culposo |
| Válvula de escape | Localizado na tubulação de abastecimento de água. Desliga a água quando a pressão na tubulação está alta |
| Sensor de fluxo | Desligará a coluna se a água parar de sair da torneira ou se o abastecimento de água for desligado |
| sensor de temperatura | Localizado nos tubos do trocador de calor. Bloqueará o funcionamento do queimador se a água estiver significativamente superaquecida para evitar danos e queimaduras (acionado principalmente a +85ºС e acima) |
| Sensor de baixa pressão | Não permitirá que a coluna ligue quando a pressão da água nas tubulações estiver baixa. |
Problemas básicos e maneiras de corrigi-los
Falando sobre a estrutura e princípios de funcionamento de um gêiser doméstico, bem como sobre os sensores nele incorporados, vale a pena mencionar brevemente possíveis falhas e mau funcionamento.Aqui não nos deteremos em um reparo completo ou substituição da coluna, mas examinaremos rapidamente todos os elementos listados na descrição do queimador e descreveremos seus problemas, bem como maneiras de lidar com eles você mesmo.
Como já mencionado, o elemento principal da coluna — queimador de gás. Muitas vezes o queimador apaga devido ao acionamento dos sensores de segurança, que já discutimos. Problemas comuns que levam a este cenário — Esse contaminação do trocador de calor fuligem e incrustações.
Causa pressão baixa — formação de escala nos tubos do trocador de calor. Neste caso, é necessário retirar o trocador de calor e enxaguar os tubos com líquidos especiais para remover incrustações.
Se a combustão do gás não ocorrer completamente ou se a coluna for usada por muito tempo, o gás se acumula na câmara. fuligem do exterior, o que reduz significativamente a condutividade térmica e a qualidade do aquecimento da água.
Para saber mais sobre as causas da baixa pressão e as complexidades da limpeza, acesse esse link.
Se a válvula de gás não abrir devido à baixa pressão da água fornecida, é necessário remover filtro, verifique se está entupido e, se necessário, enxágue. Se não houver pressão suficiente de água ou gás, você deverá entrar em contato com o serviço governamental apropriado.
Se a água fluir diretamente da coluna, isso significa que o selo está quebrado nos canos. É necessário desmontá-los e substituir os elementos de vedação. Se necessário, os próprios tubos deverão ser substituídos.
Vale a pena mencionar separadamente mau funcionamento da membrana de água. Se a coluna for usada por muito tempo, a membrana da unidade de água se desgasta e sua sensibilidade cai significativamente. Ele para de responder à baixa pressão da água e, portanto, não dá sinal de que o queimador precisa ser aceso. Na melhor das hipóteses, deve ser trocado a cada 5-6 anos.
Às vezes o problema também está no estoque, que é movimentado por uma membrana, também pode ser substituído se necessário, pois existem kits de reparo especiais para isso.
Para entender melhor o design do seu modelo de aquecedor de água a gás, é necessário estudar cuidadosamente as instruções de uso e o passaporte do objeto. Isso não apenas economizará seu tempo e nervosismo, mas também melhorará sua compreensão de como o dispositivo funciona.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Para consolidar sua compreensão da estrutura da coluna de gás, você pode olhar revisão de vídeo, onde a disposição de todos os elementos da coluna é explicada detalhadamente usando um exemplo ao vivo:
Neste material estudamos a estrutura de um gêiser doméstico e o princípio de seu funcionamento. Em seguida, examinamos o funcionamento dos elementos principais. E conhecendo os principais componentes e elementos do equipamento a gás, os sensores do seu sistema de segurança, você mesmo poderá diagnosticar a avaria. E se a causa do mau funcionamento for a contaminação de elementos estruturais individuais, execute serviço pessoal gêiser.
Você gostaria de complementar o material acima com recomendações úteis ou fazer perguntas que não abordamos aqui? Peça conselhos aos nossos especialistas e outros visitantes do site - o formulário de feedback está localizado abaixo.
Há um grande estrondo ao acender. Por que?
Olá. Possíveis problemas de tração. Há quanto tempo os trabalhadores do gás realizaram a inspeção?
Troque as baterias, provavelmente você tem baterias velhas e não há energia suficiente para a ignição normal, por isso está batendo
Eu também tive. A ignição funciona com bateria. Encontrei a causa no fio da ignição. Quando a tampa foi instalada, uma faísca atingiu a carcaça através do isolamento danificado (no local errado). O estouro foi devido ao maior acúmulo de gases. A solução é envolver a área com fita adesiva.
Pergunta: por que o sistema automático não funciona quando a água é desligada? O fornecimento de gás continua
Troque o microinterruptor. Eu me senti assim por causa dele.
após algum tempo de ausência (torneiras de gás e água fechadas), o queimador principal não acende. Mais precisamente, acende, mas depois de passar água sob pressão, acende repetidamente o acendedor, e outras danças com pandeiro. Qual seria a razão?