Газовые горелки для котлов отопления - виды и принцип работы

Одна из самых известных горелок

В системе отопления частного дома котел является главной составляющей. Поскольку сейчас газ — это самое дешевое топливо, то вполне понятно, почему отопительные газовые котлы пользуются повышенным спросом. Но разновидностей данных устройств настолько много, что рядовой потребитель порой теряется при выборе нужной модели. И если с самим котлом ситуация более или менее ясна, то с газовыми горелками для котлов отопления разберется не каждый.

Виды газовых горелок и принцип их работы

Данное устройство представляет собой прибор, в котором смешиваются газ и кислород, находящийся в окружающем воздухе. Полученная смесь подается к выходным отверстиям, где воспламеняется с помощью искры от пьезоэлемента или электричества. В результате появляется постоянное факельное пламя.

Газовые горелки различаются по функциональности и могут работать на различных видах топлива:

• газообразном
• твердом
• жидком

Сейчас появились так называемые комбинированные элементы, которые могут потреблять разные виды топлива без переналадки оборудования. Кроме того, данные устройства различаются по способу подачи кислорода в камеру сгорания. Они делятся на:

• атмосферные
• вентиляторные
• диффузно-кинетические

По типу регулирования пламени различают:

• одноступенчатые
• двухступенчатые
• плавно регулируемые двухступенчатые
• модулируемые устройства

Конструкция горелок должна отвечать всем требования безопасности, обеспечивать стабильное пламя, а также быстрое и надежное воспламенение газовой смеси. Кроме того, качественный фитильный элемент должен отличаться простым монтажом, длительным сроком эксплуатации, отсутствием шума и вибрации.

Горелки атмосферного типа

Данные устройства используют, как правило, в напольных котлах небольшой мощности, способных обогреть частный дом площадью до 100 квадратных метров. Они входят в комплектацию газового котла, который еще на заводе настраивается на потребление природного газа. Если возникнет необходимость смены топлива, то такой котел переоборудуется другим типом горелки, причем делать это должен специалист.

Горелки атмосферного типа

Принцип работы атмосферных фитильных элементов заключается в том, что воздух подается естественным путем к месту смешивания его с газом и воспламенения. Воспламенение происходит при помощи пьезорозжига или электроподжига.

Конструкция такой горелки представляет собой полую трубку с многочисленными отверстиями или несколько трубок, в которые под давлением поступает газ.

К достоинствам данных устройств можно отнести:

• надежность и простоту
• безопасность
• бесшумность
• компактность
• малый вес

Вентиляторные устройства

Устройства этого типа еще называют наддувными, или дутьевыми, так как воздух подается в камеру сгорания с помощью встроенных вентиляторов. При их использовании повышается КПД газового агрегата, что положительным образом влияет на экономичное расходование топлива. Если атмосферные горелки входят в комплектацию газового котла, то вентиляторная является дополнительным оборудованием и приобретается отдельно.

Используют данные устройства в агрегатах с закрытой камерой сгорания. Примечательно, что воздух подается в горелку дозированно, при этом смешивание газа и воздуха происходит мгновенно.

Современные газовые горелки для котлов отопления отличаются высоким уровнем автоматизации. Они представляют собой блок, в котором само устройство для сжигания газа совмещено с вентилятором. А автоматика обеспечивает безопасную эксплуатацию газового оборудования.

Вентиляторные устройства

Вентиляторные горелки разделяются на вихревые и прямоточные. Вихревые устройства оборудованы выходными отверстиями только круглого сечения. У прямоточных наддувных устройств эти элементы могут быть круглыми, в виде щели или прямоугольного сечения.

В фитильных приборах вентиляторного типа топливо сгорает в изолированной камере, что обеспечивает дополнительную безопасность при эксплуатации котла. К достоинствам данных устройств можно отнести и высокий КПД газовых агрегатов, обусловленный особой конструкцией теплообменника.

К недостаткам элементов вентиляторного типа относятся:

• высокий уровень шума, производимого встроенным вентилятором
• энергозависимость
• излишний расход электричества
• высокая стоимость в сравнении  с агрегатами, оборудованными атмосферными горелками

Уровень шума создает в большей степени не вентилятор, а поток газа и воздуха, выходящий под давлением из сопла горелки. Для уменьшения этого недостатка в современных отопительных котлах устанавливают глушитель.

Однако, несмотря на недостатки и повышенную стоимость, вентиляторные горелки увеличивают производительность газового котла. Они могут быть использованы, если вместо газа применяется мазут или солярка, дрова или уголь. Если топливом является газ, то наддувное устройство эффективно работает при любом давлении газа в магистральных трубопроводах.

Диффузионно-кинетические горелки

Существует два типа газовых горелок: атмосферные и надувные

Этот тип устройств занимает промежуточное положение между наддувной и атмосферной горелкой. Принцип его работы заключается в том, что воздух, необходимый для сгорания топлива, поступает в камеру частично и уже после добавляется в пламя. Данные устройства в бытовых котлах применяются редко. Чаще всего они используются для промышленных установок.

Разновидностью диффузионных устройств являются подовые горелки, которые располагаются в нижней части камеры сгорания.

Комбинированные устройства

Они позволяют использовать в качестве топлива газ, мазут или солярку. При этом не требуется дополнительный демонтаж или монтаж оборудования. В одном блоке совмещены функции для горения газообразного или другого вида топлива. Это актуально для тех домовладельцев, у которых магистрального газа пока еще нет, но он предвидится в будущем. Или для экономичного расходования того или иного вида топлива.

Такие газовые горелки для отопления обычно полностью автоматизированы для управления режимом горения, мощностью пламени и прочими процессами в работе котла. Умная автоматика позволяет минимизировать участие человека в управлении газовым оборудованием.

К недостатку данных горелок относится и довольно сложный процесс переключения отопительного агрегата при смене вида топлива, требующий высоких профессиональных навыков специалиста газовой службы.

Функция регулирования пламени

Горелки подразделяются и по виду регулировки пламени.

Одноступенчатые

Одноступенчатая горелка может работать в одном режиме. Если при этом имеется автоматика, происходит частое отключение и включение горелки, когда достигается заданная температура теплоносителя. Это снижает срок её эксплуатации и вовсе не повышает производительность газового оборудования.

Двухступенчатые

Дизельные двухступенчатые горелки

Двухступенчатые устройства могут работать в двух режимах, или на разной мощности пламени. Если одна ступень позволяет котлу функционировать на 100%, то при переходе на вторую мощность отопительного оборудования снижается на 50-60 %.

Переключение с одного режима на другой происходит автоматически по команде специальных датчиков, которые регулируют температуру теплоносителя, или при изменении давления газа в магистральном газопроводе. Переход на более щадящий режим горения приносит свои выгоды — экономится газ или другое топливо, продлевается срок эксплуатации всего оборудования за счет снижения количества включений и отключений.

Двухступенчатые горелки могут иметь функцию плавного переключения с одного режима на другой.

Модулируемые

Модулируемые горелки наиболее функциональны и экономичны. Принцип их работы заключается в плавном регулировании горящего пламени, в результате чего мощность отопительного котла может варьировать в диапазоне от 10% до 100 %.

По регулированию пламени данные устройства подразделяются на горелки:

• с механической системой регулирования
• с пневматической
• с электронной

Преимущества модулируемых горелок заключаются в минимальном количестве циклов «включить-выключить», что самым положительным образом влияет на эффективность работы всего отопительного оборудования и продлевает срок его эксплуатации. Кроме того, при использовании газовых котлов с модуляционной горелкой экономия топлива достигает 15 % и более при правильно настроенном оборудовании.

Подобные горелки могут быть использованы в действующих котлах с другим типом этих устройств. Менять дорогостоящий котел не потребуется, нужно будет лишь приобрести саму горелку и вызвать специалиста для её установки, а также отрегулировать работу всего оборудования.

Маркировка газовых горелок

Газовые горелки Giercsh MG20-LN

Все фитильные устройства, как и любое другое оборудование, маркируются согласно принятым нормам и правилам. Приведем краткий пример маркировки элементов, указывающей на их функциональность. Тип устройства обозначается буквами, где «Г»  показывает, что перед вами именно горелка.

Если стоит ГМ, значит, данное устройство предназначено для использования в котлах, где в качестве топлива применяется газ и мазут.

Дс — означает, что у горелки удлиненная газовая часть.

Р — ротационная горелка.

П — в данном устройстве применяется форсунка с ротором, вращающимся направо.

Л — вращение ротора происходит в обратную сторону (по ходу часовой стрелки).

Заключение

Если для отопления загородного дома выбирается отопительный котел, то при его приобретении необходимо обращать внимание не только на его мощность и прочие функциональные возможности, но и на тип газовой горелки. Поскольку от этого устройства зависит и тепло в доме, и экономичный расход топлива, и срок эксплуатации всего оборудования.