Как выбрать газовую горелку

Горелка – ключевой элемент газового котла, поскольку именно она отвечает за нагрев теплоносителя. Главная ее функция – смешение газа и воздуха, благодаря чему получается горючая смесь и формируется огненный факел. Технические особенности горелки и котла тесно взаимосвязаны, потому эти элементы следует подбирать особо тщательно. В случае нарушения регламента в лучшем случае система не будет работать, а в худшем – произойдет авария.

Конструкция газовой горелки зависит от типа котельной и задач, которые она должно решать. Так, бытовые горелки чаще всего работают по принципу атмосферного всасывания воздуха или поддува с помощью вентилятора. Их мощность редко превышает 120 кВт. Промышленные используют сложную автоматику, а формирование горючей смеси происходит при помощи инжектора. Производительность таких агрегатов достигает 250 кВт и выше.

Виды газовых горелок

Существует несколько основных видов горелок, отличающихся прежде всего способом нагнетания воздуха и смешивания его с топливом – природным или сжиженным газом. Бытовые котлы чаще всего приспособлены только к одному его виду, тогда как промышленные могут быть универсальными и способны переключаться на другой источник энергии.

Практически все горелки имеют сложную электронную систему контроля, которая собирает данные с датчиков давления, температуры, выбросов и другие. В зависимости от типа устройства меняется и автоматика. В бытовых моделях газовых горелок с автоматикой она отвечает за работоспособность оборудования и безопасность, тогда как в промышленных системах может самостоятельно выбирать режимы работы и полностью следить за всеми процессами.

Имеются различия и в строении форсунок. На некоторые из них подается уже готовая горючая смесь, в других смешивание происходит непосредственно при поджиге. Чтобы разобраться во всех особенностях газовых горелок, рассмотрим каждый вид подробнее.

Дутьевые газовые горелки

Наддувные горелки имеют в конструкции несколько вентиляторов: один – для нагнетания воздуха, другой – для удаления продуктов горения. Из-за наличия дополнительных подвижных частей такие агрегаты достаточно шумные, потому часто имеют дополнительную звуковую защиту.

Смешение газа с воздухом может происходить как в камере сгорания (которая обязательно должна быть закрытого типа), так и перед подачей на форсунки. В некоторых моделях этот этап происходит в специальной камере. Контролирует весь процесс электроника, тщательно следящая за температурой, давлением и составом горючего, потому любые неисправности приведут к моментальному отключению системы.

Дутьевые горелки экономичны и очень эффективны (КПД выше 90%). Раньше они использовались, в основном, для промышленных котельных, но сегодня все чаще турбинами оснащаются бытовые устройства. Регулировка режимов работы может производиться как автоматически, так и вручную, что позволяет варьировать потребление топлива.

Диффузные газовые горелки

В данном типе горелок смешивание газа с кислородом происходит благодаря диффузии непосредственно перед сжиганием. При этом воздух, необходимый для горения, может сильно нагреваться, что позволяет пламени достигать еще больших температур по всей длине факела. Этот эффект необходим в определенных видах промышленности, но практически не используется в быту, поскольку при таком принципе работы происходит потеря топлива и, как следствие, снижение эффективности.

Раздельная подача топлива позволяет оборудованию работать в нестандартных условиях – при низком и среднем давлении газа. Но для функционирования нужен большой объем доступного воздуха, что ограничивает сферу применения.

Инжекторные газовые горелки

Инжекторные горелки – наиболее распространенный вид нагревательного оборудования в бытовых котлах. Подсос воздуха в них происходит за счет мощности газовой струи, а смешение происходит в специальной камере. В некоторых случаях может потребоваться дополнительное нагнетание кислорода.

Регулировка температуры происходит за счет разделения каналов подачи смеси, оснащенных инжекторами (отсюда и название). В результате формируется несколько раздельных факелов, которые отключаются и включаются автоматикой. Главный факел, от которого и идет поджиг второстепенных, имеет стабильную мощность горения независимо от температуры в теплообменнике, потому расход такой системы выше, чем у других. Это является причиной неэффективности инжекторных горелок в промышленности, но в бытовом применении им нет равных.

Регулировка газовых горелок

От регулировки мощности газовой горелки зависит экономичность, автономность и функциональность отопительной системы. Большинство моделей оснащены ступенями – режимами, в которых может работать котел, и чем их больше, тем более вариативна эксплуатация.

Бытовые горелки чаще всего имеют одно- или двухступенчатый механизм. Такая конструкция достаточно проста и надежна. Поддержание температуры в таких аппаратах происходит за счет периодичности включения, за что отвечает автоматика. Поскольку при повторном нагреве тратится дополнительная энергия, происходит перерасход ресурсов. Это может быть накладно для предприятия, но в домашних условиях нивелируется меньшей стоимостью покупки и содержания оборудования.

В промышленных горелках в основном используется более гибкая регулировка: модулируемая или, в некоторых случаях, плавно-двухступенчатая. Снижение и повышение температуры проходит плавно, что позволяет экономить топливо и продлить срок жизни ключевых узлов.

Одноступенчатые газовые горелки

Одноступенчатый механизм устанавливается на атмосферные бытовые горелки малой мощности. Автоматика в таком оборудовании контролирует только сбор данных с датчиков температуры и давления и перекрывает подачу газа в случае затухания запальника, который зажигается вручную.

Также важно упомянуть, что для поддержания работоспособности такого устройства не требуется постоянного подключения к электросети. За счет перепадов температур производится низкопотенциальное напряжение, которого достаточно для питания немногих зависимых от него деталей. Особенно актуально это для местности с нестабильным электроснабжением.

С экономической точки зрения такая система имеет наибольший перерасход газа, так как при достижении определенной температуры теплоносителя горелка отключается. Но простота конструкции практически исключает поломки, и сервисное обслуживание требуется редко. С учетом доступности запчастей и низким уровнем потребления топлива одноступенчатые горелки являются наиболее рациональным выбором для домашнего использования.

Двухступенчатые газовые горелки

Двухступенчатые горелки называются так благодаря возможности работы в двух режимах - на 100% и 30-40% мощности. При включении нагрев теплоносителя происходит максимально быстро, после чего оборудование не выключается, как при одноступенчатом варианте, а продолжает поддерживать температуру. Такой подход позволяет экономить до 15% топлива.

Контролируется процесс переключения уже более сложным процессором, потому для такой системы подключение к электричеству требуется постоянно. Тем не менее, конструкция двухступенчатых горелок по-прежнему достаточно простая и надежная, потому их эксплуатация проходит весь установленный производителем срок и без серьезных издержек. Применяются такие горелки в бытовых котлах повышенной мощности.

Плавно-двухступенчатые газовые горелки

Принцип работы плавно-двухступенчатых горелок схож с двухступенчатыми. Разница заключается в постепенном и полностью контролируемом электроникой переходе с одного режима на другой, благодаря чему расход снижается еще на 10-15%. Такие аппараты уже можно применять в промышленности.

Основное преимущество плавно-двухступенчатых механизмов заключается в универсальности. Данный вид горелок может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Переключение с одного вида топлива на другой может происходить как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Модулируемые газовые горелки

В модулируемых газовых горелках ступени как таковые отсутствуют и мощность нагрева устанавливается с точностью до десятых долей процента. Регулировка происходит в полностью автоматическом режиме на основе множества данных, получаемых с датчиков не только в камере сгорания, но и на самом котле и отопительном контуре.

Главной особенностью модулируемых горелок является сложная электронная система, которая требует даже отдельного программного обеспечения. Для поддержания температуры анализируются десятки показателей, таких как:

• Давление газа в разных узлах
• Состав топлива и горючей смеси (также контролируется подача воздуха)
• Температура на форсунках, теплообменнике, радиаторах
• Состояние турбины
• Расход топлива
• Стабильность электроснабжения и другие

Благодаря максимальному контролю со стороны автоматики обеспечивается почти полное сгорание газа (98-100%). Модуляция применима и для атмосферных котлов, и для закрытых. Управление полностью автономное и производится компьютером: достаточно задать нужные настройки и следить за исправностью аппарата. Переход с одного топлива на другое также осуществляется автоматикой при минимальном участии человека.

Одновременно с этим сложность конструкции подразумевает повышенную вероятность выходя из строя различных датчиков и механических деталей горелки. Стоимость закупки и обслуживания такого оборудования также высока, потому чаще всего они используются в промышленности и реже – в быту. Тем не менее в сложных условиях модулированные горелки являются незаменимыми и всегда окупают затраты.

Как выбрать газовую горелку

Прежде чем приобретать нагревательное оборудование, нужно знать многие параметры, в числе которых:

• Площадь отапливаемого помещения
• Потребность в мощности котла и горелки
• Имеющаяся инфраструктура (наличие газовой магистрали и линии электроснабжения)
• Предполагаемые и желаемые затраты на покупку и содержание оборудования
• Затраты на топливо

Далее необходимо определиться с типом газовой горелки – атмосферная или закрытая. От этого фактора зависит не только разрешительная документация, но и остальные части отопительной системы. Конкретный вид и модель горелки должны соответствовать характеристикам котла, поскольку перестроить аппарат под уже купленное оборудование проблематично.

Второй момент – вид топлива. Большинство горелок приспособлены к работе на природном газе, некоторые – на сжиженном (например, диффузные). Если планируется использование комбинированных видов сырья, то обязательно нужно узнать, поддерживает ли его желаемый агрегат. Также надо знать, как переподключить горелку к другому источнику. Лучше всего использовать модуляционные горелки, так как переход на другой вид газа там осуществляется автоматически.

Важным вопросом при выборе горелки является возможность отвода угарного газа и шумоподавление. Там, где высокий уровень звука неприемлем, не подойдут дутьевые горелки и стоит остановиться на диффузных или инжекторных, так как они чаще всего уже оснащены дополнительными кожухами и более тихие в работе.

В колонках атмосферного типа образуется много гари и дыма. Особенно это касается одно- и двухступенчатых механизмов. В быту ограничения по выбросам редко критичны, но в промышленности это важная составляющая для получения разрешения от контролирующих органов. Наиболее рациональным станет покупка модуляционной горелки закрытого типа, так как уровень загрязнения у них минимальный.

Если устройство газовой горелки вызывает у Вас больше вопросов, чем ответов, обратитесь за информацией к специалистам «Avitek-i» по тел. +7 (495) 139-60-20. Мы подробно расскажем о видах и особенностях отопительного оборудования и поможем выбрать именно ту модель, которая отвечает Вашим требованиям.