Газовое оборудование для отопления дома – горелки для печей и котлов

Прочие различия

Рассмотрим разделение газовых горелок по типу розжига. Самый простой вариант – с горящим запальником (фитилем). При срабатывании автоматики, фитиль поджигает газ и котел начинает греть теплоноситель. Минусов здесь два – повышенное потребление газа и низкая безопасность (запальник может потухнуть). Первичный розжиг осуществляется спичками или с помощью пьезоэлемента, дающего искру.

Природный газ из магистрали дает ровное горение, не образуя излишней копоти на стенках дымоходной трубы.

Электронный розжиг горелки предусматривает наличие в газовом котле высоковольтного преобразователя. Энергия берется от батареек или электрической сети. Первый вариант применяется в энергонезависимых котлах, в которых отсутствует электронная автоматика. Второй вариант актуален для сложных агрегатов с электроникой на борту. Вместе с таким розжигом часто ставятся модули ионизационного контроля наличия пламени.

Также существует дележка по виду используемого топлива. Природный газ, поставляемый из магистрали, более чистый, он подается с оптимальным давлением (случаи скачков давления в обе стороны мы не рассматриваем). Пламя в котле получается чистым, без копоти. Оборудование подключается к сети без переделок. Существуют горелки, умеющие работать на пропане – для этого нужна настройка системы и установка жиклера. Пламя от горения пропана отдает желтым цветом, наблюдается повышенное отложение копоти на дымоходе.

Жиклеры позволяют нормализовать давление пропана до приемлемого значения – они поставляются в комплекте или приобретаются отдельно.

Самодельные агрегаты

Есть умельцы, которые переделывают отопительные системы своими руками. В интернете можно найти даже необходимые схемы изменения устройств газовых горелок, их установки и регулировки.

Обычно на изготовление отопительных систем в качестве материала используется металл. Топка из чугуна была бы куда более надежной. Тем не менее в домашних условиях использовать его не представляется возможным.

Отличным вариантом ручной работы является заказ системы у специалистов. Они смогут изготовить устройство в соответствии со всеми пожеланиями заказчика. Однако не исключена вероятность наличия в котлах дефектов, которые могут проявиться спустя некоторое время.

Для чего нужны самодельные отопительные агрегаты? Дело в том, что отмеченные варианты отличаются более низкой стоимостью. Их делают в основном из-за желания хорошо сэкономить. В то же время указанные варианты уступают своим фабричным аналогам в эффективности.

Изготавливаются обычно только твердотопливные и электрические агрегаты. Мастерить газовый, а также дизельный котел крайне опасно. Кроме того их установка в доме строго запрещена.

По принципу работы самодельное изделие ничем не отличается от покупного варианта. В нем будет сгорать горючее и нагреваться теплоноситель заполненный водой.

К основному недостатку данного агрегата можно отнести отсутствие гарантии. Заводское оборудование будет работать и выполнять свои функции. Даже если покупатель наткнется на брак, он сможет поменять продукт на другой.

В качестве горючего в агрегатах, сделанных своими руками, лучше использовать пеллеты, дрова, уголь. Эти материалы менее опасны, чем газ. На основе последнего делать отопительные устройства нельзя.

Простые твердотопливные агрегаты являются самыми популярными и распространенными самодельными устройствами. Они просты, а их конструкция во многом схожа с обычной печью. Кроме того, они отличаются универсальностью.

Как и обычная печь, данные системы способны функционировать на любом твердом топливе. Главное, чтобы горело.

Основные части газового котла.

Эффективность самодельного оборудования существенно ниже заводского. На нее оказывают влияние многие факторы.

Среди них:

• теплоизоляция;
• полнота сгорания;
• правильность выводов.

КПД агрегата напрямую зависит от температуры сгорания. Чем она выше, тем ниже эффективность. В качественных системах температура в топке поддерживается на уровне 120–150°С. Более высокие ее значения снижают сохранность труб. Это в свою очередь существенно сокращает долговечность агрегата.

При изготовлении отопительных котлов с горелкой лучше максимально обезопасить себя от возможных последствий ее работы. Поэтому следует рассмотреть отдельную покупку автоматической газовой горелки, которая будет установлена в атмосферной или дутьевой котельне.

Своими руками можно изготовить и электрические отопительные агрегаты. Их конструкция может быть различной. Все зависит от запросов человека. Самым простым вариантом является установка ТЭНа прямо в систему отопления. В таком случае отпадает необходимость в изготовлении котла.

Труба с нагревателем должна иметь достаточно большой диаметр. Она должна легко сниматься для проведения ремонта и чистки.

Отдельного внимания заслуживают системы без нагревателя. Его роль выполняет сама вода. Через нее пропускается ток, и за счет движения ионов воды происходит нагрев. Сама жидкость должна содержать соль.

Изготовить подобное устройство крайне тяжело. Электрический ток проходит непосредственно через теплоноситель, поэтому всю систему необходимо надежно изолировать.

Одной из опасностей данного устройства является электрический пробой. По сути, то же, что и короткое замыкание. Также в системе может скапливаться газ. В результате эффективность отопления снизится.

Из всего вышесказанного, лучшим вариантом является твердотопливный агрегат. Собрать его корпус можно из жаростойкой стали. Она отличается повышенной прочностью, меньшей изнашиваемостью и высокой стойкостью к термическим воздействиям.

Тем не менее жаростойкая сталь стоит дорого и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

Важно понимать, что без должного опыта и навыков, лучше не мастерить отопительную систему собственноручно. Безопасность должна быть на первом месте

Достаточно допустить даже одну неточность, и это может привести к плачевным последствиям.

Устройство горелки

Для обеспечения процесса по максимальному сжиганию природного газа, наибольшей теплоотдаче, необходимо обеспечить его смешивание с достаточным объемом воздуха с нормальным количеством кислорода, который выступает в качестве окислителя. На выходе смесь топлива из воздуха и газа должна сгорать почти бесцветным огнем, имеющим синеватый оттенок и характеризующимся максимальной температурой. Исходя из конструктивных особенностей, газовые горелки для котлов отопления различаются со способом подачи воздуха, газа, формированию факела пламени, а также смешиванию компонентов.

В комплекте бытовых котлов отопления в основном применяются только 2 вида газовых горелок в соответствии со способом подготовки смеси для топлива:

1. вентиляторные (надувные);
2. атмосферные.

Кроме перечисленных, имеются также регенеративные, инжекционные рекуперативные, инжекционные, с предварительным частичным или полным смешиванием, однако востребованы они, главным образом, в технологическом оборудовании и промышленных котлах. Надувные и атмосферные типы обычно усовершенствуются с применением отдельных аспектов, которые характерны для иных видов конструкций, тем не менее, принцип работы неизменен.

Атмосферная горелка

Принцип функционирования горелки данного вида довольно прост. По газовой трубке топливо поступает в горелку. Агрегат имеет эжектор (прорезь), регулируемый особой заслонкой или прижимной гайкой. Посредством прорези в горелку вместе с топливом поступает и воздух. Так осуществляется формирование смеси из газа и воздуха. Открывая прорезь больше, можно добиться увеличения подачи кислорода, а закрывая ее – соответственно уменьшения. Можно сказать, что таким простым способом горелка для отопления обеспечивает процесс регулирования по степени сжигания топлива. После этого, смесь из газа и воздуха попадает в камеру сгорания, где и осуществляется процесс сжигания.

Количество отверстий зависит от параметров камеры сгорания, а также формы самой горелки

Самое важное, что формирующиеся небольшие факелы, появляющиеся из отверстий, не обеспечивают создания большого давления, по этой причине топливо сгорает результативно и равномерно. Чем значительнее давление, тем вероятность понижения результативности работы увеличивается

По этой причине изготовители стремятся повысить количество отверстий за счет сокращения их размера.

Важно!!! Такие газовые горелки для печей отопления по принципу работы схожи с устройствами, используемыми в промышленном подовом оборудовании.

Большинство специалистов утверждают, что такая конструкция довольно проста и эффективна, с высокой степенью надежности. Поэтому она часто применяется, как в моделях газового оборудования небольшой стоимости, так и дорогих агрегатах. Большинство домашних мастеров, занимающихся созданием газового оборудования, изготовляют газовые горелки для котлов отопления своими руками именно атмосферного типа. А причина одна – дешевизна агрегата и простота изготовления.

Вентиляторная горелка

Это оборудование функционирует уже совсем по иному принципу. Здесь применяется нагнетание воздушных масс принудительно, к тому же соотношение смеси рассчитывается точнее, что обеспечивает сгорание топлива намного эффективнее. Обычно газовая горелка для отопления дома данного типа монтируется в котлах, имеющих закрытую камеру сгорания, где есть возможность проводить надув.

Как было указано выше, в атмосферных типах горелок смешивание воздуха и природного газа осуществляется в самом начале устройства, иными словами, на входе, в горелках вентиляторных этот процесс происходит на выходе камеры сгорания. Это является существенной отличительной чертой. Следует заметить, что купить газовую горелку для котла этого типа можно в любом магазине отопительного оборудования. Такие горелки, главным образом монтируются в котлах, комплектующихся автоматикой.

Обычно вентиляторная горелка является целым блоком, включающим в себя:

• газовый фильтр, при помощи которого топливо очищается дополнительно;
• особое реле, реагирующее на резкие скачки давления газа в магистрали;
• редуктор, отвечающий за процесс стабилизации давления газа на выходе из горелки;
• регулятор, регулирующий подачу топлива;
• регулятор, регулирующий давление топлива;
• реле, регулирующее работу непосредственно вентилятора.

Другие различия

Рассмотрим деление атмосферных горелок по типу розжига. Упрощенный вариант – с горящим запальным фитилём (фитилем). При срабатывании автоматики, фитиль поджигает газ и котел начинает согревать тепловой носитель. Минусов тут два – очень высокое употребление газа и невысокая безопасность (запальной фитиль может погаснуть). Первичный розжиг выполняется спичками или при помощи пьезоэлектрического элемента, дающего искру.

Сетевой газ из магистрали даёт ровное горение, не организуя лишней копоти на стенках трубы для дымохода.

Электронный розжиг горелки учитывает наличие в котле на газу высоковольтного преобразователя. Энергия берется от батареек или работающей от электричества сети. Первый вариант используется в энергонезависимых котлах, в которых отсутствует электронная автоматика. Другой вариант важен для непростых агрегатов с электроникой на борту. Одновременно с таким розжигом часто ставят модули ионизационного контроля наличия пламени.

Еще существует дележка по виду применяемого топлива. Сетевой газ, поставляемый из магистрали, более чистый, он подается с хорошим давлением (ситуации перепадов давления туда и обратно мы не рассматриваем). Пламя в котле выходит чистым, без копоти. Оборудование подсоединяется к сети без переделок. Есть горелки, умеющие работать на пропане – для этого необходима настройка системы и установка жиклера. Пламя от горения пропана отдает жёлтым цветом, встречается очень высокое отложение копоти на дымоходе.

Конструкция импульсной горелки

Она имеет более высокий КПД, по сравнению с естественными, более эффективна и сложна по конструкции. Топливная горелка состоит в основном из семи элементов:

1. Топливный насос, он подаёт в котёл топливо из бака (жидкое топливо) и оснащён регулятором давления, который возвращает излишек топлива, необходимый для сгорания.
2. Вентилятор, он обеспечивает процесс горения воздухом, необходимым для сжигания топлива.
3. Соленоидный клапан — это клапан, который работает автоматически. Он используется для подачи струи топлива в достаточном количестве для сжигания.
4. Сопла — это центральная часть горелки. Сопло позволяет очень тонко распылять топливо, чтобы способствовать его тщательному перемешиванию с воздухом, образуя топливовоздушную смесь для сжигания.
5. Топливный нагреватель, он позволяет сделать жидкое топливо, содержащееся в резервуаре, менее вязким, чтобы способствовать сгоранию. Эта начальная вязкость связана с температурой хранения в баке, а также с конкретными характеристиками топлива.
6. Электроды, они позволяют разжигать газовоздушную смесь для создания нужного пламени.
7. Головка сгорания, которая состоит из двух элементов. Кончик, который направляет пламя, и отражатель, удерживаемый пламя в печке.

Режим работы горелки можно разделить последовательно на этапы:

1. Предварительное зажигание. Включение вентилятора, который позволяет двигателю работать.
2. Розжиг. Открытие электромагнитного клапана, который направляет топливо в сопло.
3. Воспламенение. Создаётся искра, чтобы поддерживать стабильный факел горения.
4. Режим работы. Выключение запальник после стабилизации пламени.
5. Остановка. Закрытие электромагнитного клапана, выключение горелки и после 15 — 20 минут вентиляции топки с целью освобождения топочного пространства от взрывоопасных смесей, выключение вентилятора.

Система защитной автоматики

Не сгоревшее топливо в банной печи иногда становится причиной взрыва газовоздушной смеси. Поэтому контролировать пламя работающей форсунки необходимо для вашей безопасности. Это можно делать визуально или при помощи автоматики с чувствительными к светоизлучению современными фотоэлементами.

Система защиты горелки автоматически обеспечивает такие функции:

• регулирование мощности;
• подачу топлива и воздуха;
• полноту сгорания газа.

Надо учитывать увеличение габаритов модернизированной конструкции. Особенно при малых размерах помещения бани. Если размер устройства является для вас важным критерием, то для компактности всю автоматизацию можно разместить снаружи.

Можно добавить автоматические схемы работы с простыми элементами. Компактное размещение сэкономит полезную площадь небольшой бани

Для управления процессом горения можно использовать автоматическую установку заводского изготовления типа САБК-8-50С. Она обеспечивает высокий уровень безопасности благодаря четырем степеням защиты. Работа печного газового оборудования с таким устройством автоматически прекратится в случае возникновения опасного аварийного режима.

Технология изготовления самодельных газовых горелок из металла

Чтобы изготовить газовую горелку для банной печи атмосферного типа своими руками, можно использовать подручные материалы в виде обрезков металлических труб и подходящих элементов от старого оборудования.

Инструменты, приспособления и материалы:

• болгарка,
• сварочный аппарат,
• стальная трубка с толщиной стенок 2 мм и длиной 100 мм,
• вентиль – для регулировки подачи горючего,
• стальной колпачок – подойдет жиклер от паяльной лампы,
• пьезоэлемент,
• резина для ручки.

При подготовке материальной базы для самодельной газовой форсунки учитываются особенности соединения элементов. К примеру, стандартный вентиль ВК-74 предусматривает колпачок с конической резьбой.

Этапы работы:

• для изготовления дозатора топлива стальной колпачок накручивается на вентиль,
• при помощи болгарки изготавливается основа устройства из стальной трубы – сопло,
• сопло приваривается к колпачку,
• конструкция оснащается пьзоэлементом.

Планируя изготовление газовой горелки своими руками, стоит учитывать, что регламент предусматривает обязательную проверку качества изделия в местном офисе Ростехнадзора и получение сертификата пригодности к эксплуатации.

Самодельные агрегаты

Некоторые умельцы делают атмосферные горелки для котлов собственными руками (под котлы, работающие на твёрдом топливе). Следует предупредить, что это небезопасно. Да и присоединить подобную конструкцию к магистрали газа никто не даст. Очень часто такие «поделки» делаются на основе каких-нибудь отработавших собственный век агрегатов работающих на газе. Не забывайте, что рукодельная атмосферная горелка для отапливания собственного дома – далеко не очень хороший вариант. Целесообразней купить Самый аскетический газовый энергонезависимый котел и перевести его на газ в баллонах.

Вариации с двумя ступенями

Для выстраивания работы двухступенчатой горелки имеются два режима или меняющаяся мощность огня. Если с помощью одной ступени котёл работает максимально, то при переключении на вторую ступень, производительность сокращается на 50-60%.

Варьирование режимов в котлах осуществляется автоматически по сигналу особых датчиков. Они управляют температурой теплового носителя. Также режимы могут поменяться, когда у газа в магистральной сети меняется давление.

У переключения в котле на менее истязающий режим имеются определённые достоинства:

1. Происходит экономия газа или прочего топлива.
2. У всей техники развивается эксплуатационный период, так как уменьшается число включений и отключений.

У аппарата с двумя ступенями может быть плавная перемена режимов.

Виды газовых горелок

Горелки для отопительных котлов разделяются на две основные категории: атмосферные (инжекционные) и наддувные (в технической литературе встречается также название дутьевые, вентиляторные).

Горелки атмосферного типа, как правило, используются в маломощных котлах (до 15 кВт). Воздух поступает в открытую камеру сгорания естественным способом без каких-либо дополнительных воздействий. Для таких горелок обязательно нужен дымоход, чтобы выводить продукты сгорания и поддерживать естественную тягу. Достоинствами данного вида оборудования являются дешевизна, простота установки и эксплуатации, надежность и бесшумная работа. К недостаткам относят ограничения на входное давление газа, низкое качество сгорания топлива, невысокий КПД (менее 90 %).

Итальянская двухступенчатая горелка FBR GAS.

В наддувных горелках воздушный поток поступает в герметично закрытую камеру сгорания за счет искусственного нагнетания (с помощью встроенных дутьевых вентиляторов). Отходы горения выводятся наружу при помощи специальных коаксиальных труб, проложенных через сквозные отверстия в стенах. Среди преимуществ таких агрегатов более экономный расход топлива, возможность максимального контроля всех параметров, газ сгорает практически полностью (сниженная концентрация оксида углерода и диоксида азота в продуктах горения), высокий КПД (более 95 %). Среди недостатков — высокая стоимость, потребность в источнике питания (электросети или «бесперебойнике»), шумность работы, сложная конструкция (установку и обслуживание проводят специалисты).

На рынке отопительного оборудования также представлены инфракрасные идиффузионные (работающие с двумя потоками воздушной массы) газовые горелки. В основном они используются для решения производственных технологических задач.

Рассматривая виды газовых горелок для котлов отопления, стоит затронуть вопрос регулирования мощности. Различают:

• Одноступенчатую регулировку (позиционную регулировку «включено-выключено»). Горелка работает на отрегулированной мощности, она либо включена (носитель тепла нагревается до заданной температуры), либо выключена (теплоноситель остывает).
• Двухступенчатую регулировку. Горелка может работать в двух режимах: с использованием мощности на 100 % или на 50 – 60 %.
• Модулируемую регулировку. Мощность регулируется плавно в широком диапазоне (от 10 до 100 %). Такие устройства позволяют экономить до 15 % газа.

Как работает газовая форсунка для печи

Форсунки используются  для формирования горючей смеси из газообразного топлива и  воздуха. Далее обогащенная смесь под давлением поступает через специальные отверстия, тем самым обеспечивая полное сгорание топлива в форме огненного факела. Атмосферная форсунка функционирует, как обычный эжектор. Газ, проходя через сопла особой конфигурации, создает зону разряжения, в которую затягивает воздух и таким образом, создается режим постоянной тяги.

Управление форсунками и их регулирование

Регулировка работы такого устройства зависит от ее конструкции. В последнее время особую популярность у потребителей завоевали низкотемпературные распылители. Они наиболее применимы для установки в печах, поскольку создают режим достаточный для нормальной эксплуатации конструкций из кирпича.

Принцип регулирования форсункой может быть организован, как:

1. Одноступенчатый, при котором она работает только в одном режиме. В этом случае устанавливается автоматика безопасности, по принципу «включено/выключено». При достижении предельных показателей по температуре в печи и давлении газа в магистрали, котел — выключается, при снижении показателей — включается. Такая система уменьшает срок эксплуатации устройства, из-за частых отключений.
2. Двухступенчатый — устройство работает в двух режимах, создавая различную тепловую мощность факела. Это более экономичный вариант, позволяющий экономить топливо. Особенно в осенне-весенний переходной период, когда температуры наружного воздуха не опускаются ниже 0С. Форсунки при такой конструкции легче регулируются.  Кроме того они комплектуются не только блоком безопасности, но и регулированием через термодатчики по температуре внутри помещений.
3. Модулируемый — является современным и экономичным принципом работы форсунки. Он позволяет обеспечить очень точную и плавную регулировку работы горелочного устройства. Такие распылители выпускаются в комплекте с горелкой. Они обладают тремя видами регулирования: электронной, пневматической и механической.

Виды горелок

Большинство считают, что горелка – это просто сопло, при помощи которой подается газ. Но это не правильно. Она также домешивает воздух в горючее. При этом главное не забыть учесть, что изделие должно иметь специализированную конструкцию, дающую возможность делать смесь стойкой.

Устройство может быть разных видов, в зависимости от способа добавки кислорода в газ:

• газовая горелка;
• вентиляторная;
• диффузионно-кинетическая.

Атмосферные

Рабочий принцип этого компонента прост: газ идет через эжектор, где его давление понижается. При этом воздух проникает в середину из-за различных показателей атмосфер.

Данные устройства обладают множеством положительных характеристик:

• обычная конструкция;
• компактность;
• бесшумная работа;
• хорошая цена;
• возможность переоборудования тт котла под это оборудование – горелка просто монтируется в камеру зольника.

Вентиляторные

В этом виде устройств воздух подается в необходимом количестве при помощи вентилятора. За счёт такой кислородной подачи они обладают массой положительных качеств:

1. Отсутствуют ограничения в мощности – любое кол-во газа обеспечивается должным количеством воздуха, которого необходимо для полнейшего сгорания без остатков.
2. Камера, в которой проходит реакция, может быть закрытой. В середину кислород поступает при помощи специализированного воздушного канала. Это дает возможность абсолютно исключить попадание продуктов згорания в середину дома из-за обратной тяги. При этом ставить отдельный воздуховодный канал нет надобности. Чтобы это сделать применяются специализированные дымоходы коаксиального типа, которые по факту являются трубой, расположившейся в середине другой. Дым отводится по внутреннему элементу, а кислород проникает в котел, проходя между внутренними и наружными стенками.
3. Участие человека во время использования сводится к нулю, так как оборудование обладает функцией «умной» настройки.

Такой вид горелок также владеет рядом недостатков:

1. Если сравнивать с атмосферными они работают ощутимо громче.
2. высоко Ценятся .
3. Работают только в паре с электротоком – должны содержать собственный источник бесперебойного питания. В другом случае от перепада напряжения они могут поломаться.

Диффузионно-кинетические

По большей части аналогичное оборудование встречается в больших обогревателях промышленного назначения. Рабочий принцип построен, как на атмосферной, так и на вентиляторной грелке.

Атмосферная горелка собственными руками

Так как конструирование вентиляторного вида просит наличия особенного оборудования, рассмотрим создание собственными руками атмосферной горелки в тт котел. Наиболее оптимально для этого подобрать вентиль от кислородного баллона, стандарта ВК-74. Для этого необходимо:

1. Выходной отрезок трубы дополнительно оборудуется соединительным эелементом с резьбой, который при помощи шланга можно будет присоединить к реактору.
2. На входную сторону отрезка трубы, подключенную к баллону, ставится колпачок с меньшим отверстием для соединений с жиклером. Заключительный можно взять с паяльной лампы или плиты.
3. К колпачку варится труба профильная длиной в 100 мм и стенка имеет толщину в 2 мм.
4. В первую очередь необходимо смотреть, чтобы между колпачком и соплом был просвет в 15 мм, через который станет поступать кислород. Собственно поэтому к первому нужно в первую очередь закрепить три маленьких отрезка проволки (их можно будет потом подогнуть для необходимого размещения), а лишь потом трубу.
5. Сама горелка готова. После этого необходимо сделать основание, на котором она будет размещена для установки в камеру горения.

Не считая создания самой горелки, важно также исполнять и процесс ее поджигания:

1. Открывается кран газоподачи на баллоне или магистрали.
2. К соплу подносится спичка.
3. Открывается ключевой вентиль.

Важно! Мощность прибора можно настраивать при помощи вентиля. Самым горячим считается зелено-голубое пламя

Вся настройка находится в расположении факела в самом центре. Для этого кронштейны из проволки чуть-чуть подгибаются.