Le principe de fonctionnement d'un chauffe-eau à gaz: comment fonctionne un chauffe-eau à gaz et comment ça marche

S'il n'y a pas d'eau chaude dans votre maison ou si vous coupez constamment l'eau chaude, la vie devient complètement inconfortable. Mais ce n'est pas une raison pour renoncer à une douche chaude par une fraîche soirée d'automne, n'est-ce pas? Ce problème peut être résolu en installant une colonne de gaz, comme le font de nombreux utilisateurs. Mais comment fonctionne un tel chauffe-eau miniature et peut-il faire face à sa tâche ?

Nous parlerons de tout cela en détail dans notre publication - nous considérons ici le principe de fonctionnement de la colonne de gaz, les schémas de son appareil. Il se concentre également sur les principaux dysfonctionnements des équipements et les moyens d'y faire face. Le matériel présenté est complété par des illustrations visuelles, des diagrammes et des vidéos.

Le contenu de l'article :

  • La structure générale de la colonne des ménages
  • Comment fonctionne un chauffe-eau à gaz ?
    • Méthode d'allumage au gaz
    • Dispositif de montage d'eau de colonne
    • Type de chambre de combustion
  • instagram viewer
  • Principales caractéristiques des haut-parleurs
  • Les capteurs de sécurité et leur signification
  • Problèmes de base et comment les résoudre
  • Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La structure générale de la colonne des ménages

Un chauffe-eau à gaz est chauffe eau instantané. Cela signifie que l'eau le traverse et se réchauffe en cours de route. Mais, avant de procéder à l'analyse de l'agencement d'un chauffe-eau domestique à gaz pour chauffer l'eau, rappelons que son installation et son remplacement sont associés à un système d'alimentation en gaz centralisé.

Il est donc impératif de remettre les documents au service gaz de votre région avec la demande correspondante. O normes et documents nécessaires Vous pouvez le lire dans nos autres articles, mais passons maintenant à l'appareil.

Différents modèles de chauffe-eau à gaz diffèrent entre eux, mais la structure générale d'un chauffe-eau domestique à gaz ressemble à ceci:

  • Brûleur à gaz.
  • Allumeur / système d'allumage.
  • Hotte d'extraction et raccordement à la cheminée.
  • Tuyau de cheminée.
  • La chambre de combustion.
  • Ventilateur (sur certains modèles).
  • Échangeur de chaleur.
  • Tuyau d'alimentation en gaz.
  • Nœud d'eau.
  • Buses d'arrivée d'eau.
  • Sortie eau chaude.
  • Panneau avant avec contrôleur.

L'élément central de la colonne est brûleur à gaz, dans laquelle la combustion du gaz est maintenue, ce qui contribue au chauffage de l'eau. Le brûleur est installé dans le corps, il récupère les produits de combustion chauds dont le but est de chauffer l'eau.

Cadre en métal et recouvre complètement l'avant et les côtés de l'enceinte. Il est important que le matériau du boîtier conduise bien la chaleur, car la qualité du chauffage dépend de la transmission de la chaleur à celui-ci.

Éléments structurels d'une colonne de gaz

Composants structurels du chauffe-eau à gaz situés à l'intérieur du corps. Montré ici est un équipement de gaz de type fermé

Au-dessus de l'appareil se trouve capuche et cheminéepar laquelle les produits de combustion quittent la colonne et le local. Leur dispositif dépend de si le haut-parleur est ouvert ou fermé, ce qui sera illustré ci-dessous.

Les tuyaux se tordent comme un serpentin à l'intérieur du corps, l'eau les traverse sous pression naturelle et est réchauffée par les gaz chauds. L'ensemble de ce système de canalisation s'appelle échangeur de chaleur. En dessous, il y a deux tuyaux de dérivation: à droite - pour recevoir l'eau froide du pipeline, sur le côté gauche, l'eau chaude s'écoule.

Entre le réseau d'alimentation en eau et le chauffe-eau à gaz est souvent installé filtrequi régule la dureté de l'eau. Sans filtre, la colonne peut devenir calcaire à des températures d'eau élevées. En entrant dans la colonne, l'eau traverse nœud d'eau, qui sert en quelque sorte de "connexion" entre le flux d'eau et le flux de gaz. Nous parlerons de cette connexion un peu plus loin.

Capteur de flamme à colonne

Brûleur à gaz avec allumage électrique et détecteur de flamme. Les capteurs jouent un rôle important dans le fonctionnement des équipements. Parlons plus loin de leurs fonctions.

À l'aide d'un autre tube, également situé en bas, la colonne est connectée à la conduite de gaz.

Il y a aussi une façade panneau avec unité de commande. Il est équipé de régulateurs pour contrôler la consommation de gaz et d'eau. Selon le modèle, il peut s'agir à la fois de simples boutons à tourner et d'écrans à cristaux liquides, où l'on peut voir de nombreuses caractéristiques de la colonne, voire la nature de son dysfonctionnement si la colonne n'est pas travaux.

Comment fonctionne un chauffe-eau à gaz ?

Faisons connaissance avec le principe de fonctionnement d'une colonne de gaz sous la forme d'un algorithme simple :

  • lorsque l'eau s'écoule dans le groupe hydraulique, la membrane se tend et remonte la tige reliée au robinet de gaz ;
  • puis la vanne ouvre l'alimentation en gaz du brûleur principal ;
  • le gaz est allumé à partir d'une électrode ou d'un allumeur, brûle et chauffe l'eau qui traverse les tuyaux de l'échangeur de chaleur;
  • le débit d'eau chauffée est fourni au robinet par le tuyau de dérivation gauche;
  • les produits de combustion des gaz sont évacués par la cheminée ou la hotte d'extraction - il existe une différence fondamentale entre les colonnes ouvertes et fermées, qui sera décrite en détail ci-dessous.

En même temps, la puissance de la flamme et la puissance du débit d'eau à travers la colonne peuvent être réglées à l'aide des commandes sur le panneau avant.

Examinons maintenant de plus près comment le brûleur est allumé et comment l'unité d'eau déjà mentionnée est connectée à cela.

Assemblage de colonne d'eau

Éléments structurels et principe de fonctionnement de l'unité d'eau. Dans le langage courant, on l'appelle « grenouille ». Sur la figure, les flèches jaunes indiquent la direction du mouvement du gaz, les flèches bleues - la direction du mouvement de l'eau

Méthode d'allumage au gaz

En général, les chauffe-eau à gaz sont basés sur trois méthodes d'allumage du gaz. Comme on peut le voir sur le schéma, dans les trois cas, la réaction de l'unité d'eau (grenouille) sert de signal pour allumer le brûleur principal.

Il existe trois méthodes d'allumage :

  • utiliser un élément piézoélectrique ;
  • à partir de piles ;
  • de la rotation de la turbine hydraulique.

Allumage avec élément piézoélectrique - il s'agit d'un allumage manuel, et suppose la présence d'un bouton en face avant. Une pression sur le bouton provoque la fermeture de l'élément piézoélectrique, ce qui allume l'allumeur. Il allume à son tour le brûleur principal après un signal de la tige, qui est déplacée par la membrane d'eau avec une pression d'eau active.

L'allumeur continue de brûler avec une petite flamme jusqu'à ce qu'il soit éteint manuellement. Cela entraîne une augmentation de la consommation de gaz et une augmentation de la formation de tartre dans les tuyaux. L'un des chauffe-eau instantanés à gaz à allumage manuel est BoschThermie 4000 O W 10-2 P.

Colonne de gaz avec allumage piézo

Schéma d'une colonne de gaz avec allumage piézo. La figure montre les "intérieurs" de la colonne - les principales unités structurelles situées à l'intérieur du boîtier et les boutons / boutons situés à l'extérieur

Les geysers de certains modèles fonctionnent sur piles. Où allumer provient d'une étincelle électrique après le signal de la tige. Ainsi, au lieu d'un allumeur, des électrodes sont présentes ici, qui allument directement le brûleur à gaz principal.

Mais les piles doivent être changées en moyenne une fois tous les 10 mois, et avec une utilisation constante une fois tous les 2 mois, afin qu'il n'y ait pas d'imprévus. L'un de ces haut-parleurs alimentés par batterie est ZanussiGwh 10 FonteUn verre La Spezia.

Parfois, l'allumage se produit à partir de la rotation turbines hydrauliques (avec débit d'eau). L'allumage se produit également à partir d'une étincelle électrique, mais les batteries n'ont pas besoin d'être changées, car la turbine elle-même génère de l'électricité pendant l'écoulement de l'eau.

Mais pour le fonctionnement de la turbine hydraulique, une pression élevée dans les canalisations est requise, au moins 0,3 bar. Toutes les maisons n'ont pas ça pression. En Russie et dans d'autres pays de la CEI, il est déconseillé d'acheter de telles colonnes en raison de la pression de l'eau instable. À titre d'exemple d'un tel modèle - un chauffe-eau à gaz BoschThermie 6000 O WRD 15-2 G, ce qui est nettement plus cher que les deux modèles ci-dessus.

Dispositif de montage d'eau de colonne

Le dispositif de l'unité d'eau est particulièrement intéressant. Sa structure peut être vue dans le schéma ci-dessous, les légendes détaillées sont en dessous du schéma. Le reste des éléments désignés est utilisé pour les fixations.

Parties de l'unité d'eau sujettes à l'usure

Éléments de construction d'un kit de réparation pour une unité d'eau d'une colonne de gaz de la marque "Neva": 1) membrane en silicone D 54 mm; 2) un joint d'huile de l'entrée d'eau froide 19x14x2,5 mm; 3) joint d'huile du robinet de vidange 10x6x2 mm; 4) joint d'huile du régulateur de débit d'huile 14,5x9,5x2,5 mm - 2 pièces; 5) le presse-étoupe du filetage du joint de tige M 12 x 1 5,34x1,78x1,78 mm - 2 pcs; 6) un joint d'huile du manchon de tige M 12 x 1 14x11x1,5 mm; 7) un joint d'huile de la vis du régulateur de pression sous-membranaire 6,4x2,6x1,9 mm; 8) le presse-étoupe de la vis du régulateur de débit d'eau 7хх3.2х1.9 mm; 9.) le presse-étoupe pour le raccordement des unités eau et gaz 27,5x23,5x2 mm; 10) presse-étoupe pour le raccordement de l'unité eau-gaz avec un brûleur 18x13x2,5 mm; 11) joint d'huile pour capteur de température d'eau 10x6x2 mm

Les principaux détails de travail sont Stock et diaphragme, sous l'influence de laquelle il se déplace lorsque l'écoulement de l'eau commence dans la partie inférieure. La tige ouvre la vanne et permet au gaz de s'écouler dans le brûleur, qui est ensuite allumé.

Un autre élément de travail est boule en pvc, qui sert de fusible. Il coupe le flux de gaz lors de chutes de pression soudaines dans les conduites d'eau - chocs hydrauliques, dont nous parlerons également plus tard.

Type de chambre de combustion

Selon la conception des chambres de combustion, il existe deux types de colonnes de gaz: ouvertes et fermées.

Colonnes avec chambre de combustion ouverte ont un accès à l'air libre au brûleur et les produits de combustion entrent dans la hotte.

De tels modèles sont plus simples que suralimenté, qui seront discutés ci-dessous, leur fonctionnement est pratiquement silencieux et dans la plupart des cas, ils ne nécessitent pas d'électricité. Cependant, en raison de la connexion ouverte entre la chambre de combustion et la pièce, une pollution de l'air dans la pièce est possible si la hotte fonctionne mal.

Colonnes avec chambre de combustion fermée sommes suralimenté. La chambre de combustion y est scellée, en plus des canaux d'injection et de sortie d'air. Il y est pompé par un ventilateur à travers des tuyaux coaxiaux et sort par la cheminée avec les produits de combustion.

De telles colonnes sont généralement entièrement automatisées, elles n'ont pas de commandes manuelles et les capteurs de poussée et de température qu'elles contiennent sont plus sensibles. Ces enceintes sont « modernes » et plus sécurisées.

Les illustrations ci-dessus montraient une colonne de gaz avec une chambre de combustion fermée. A titre de comparaison, dans l'illustration suivante, vous pouvez voir la disposition de deux types d'enceintes côte à côte. Vous trouverez de nombreux éléments similaires avec eux, mais le principe d'élimination des produits de combustion est sensiblement différent.

Comparaison des chambres de combustion en colonnes

Comparaison des chambres de combustion en colonnes. Sur la gauche se trouve une chambre de combustion à colonne ouverte. Sur la droite se trouve un geyser avec une chambre de combustion de type fermé, où l'air est forcé dans la chambre à l'aide d'un ventilateur

Principales caractéristiques des haut-parleurs

Parlons maintenant des aspects de l'utilisation pratique de la colonne. L'une des principales caractéristiques - performance. Elle est directement corrélée à la puissance, qui est indiquée en kW et indique le volume d'eau chauffée à 25°C par minute.

Les caractéristiques sont généralement indiquées dans le passeport de l'appareil. Une colonne ordinaire chauffe 10 à 20 litres d'eau à 25 °C par minute, bien que cette valeur puisse fluctuer considérablement.

Une autre caractéristique des enceintes modernes modulation de puissance. Il montre comment la puissance de la colonne peut évoluer en fonction du débit d'eau et se mesure en pourcentage de la puissance initiale.

Pour la modulation, les colonnes sont équipées de raccords spéciaux à membrane, qui modifient l'alimentation en gaz du brûleur en fonction du débit. La modulation est considérée comme normale dans la plage de 40 à 100 % de la puissance de l'appareil.

Circuit de modulation de puissance de colonne

Le schéma montre une vanne modulante et son principe de fonctionnement, qui est similaire au fonctionnement d'une unité d'eau et de sa membrane.

Les capteurs de sécurité et leur signification

Un chauffe-eau à gaz peut être dangereux, car il est connecté simultanément aux conduites d'eau et de gaz, dont chacune, individuellement, peut constituer une menace.

En cas de problème avec l'alimentation en gaz ou en eau, capteurs de sécurité éteignez la colonne et des vannes spéciales couperont l'alimentation en eau ou en gaz.

Habituellement, les chauffe-eau à gaz peuvent supporter une tension allant jusqu'à 10 à 12 bars, ce qui est 20 à 50 fois plus élevé que la pression habituelle dans les tuyaux. De tels sauts soudains sont possibles avec ce qu'on appelle le coup de bélier.

Mais si la pression est inférieure à 0,1-0,2 bar, la colonne ne pourra pas fonctionner. Vous devez étudier attentivement les instructions et les caractéristiques avant d'acheter afin de comprendre si la colonne est optimisée pour une basse pression d'eau dans les tuyaux des pays de la CEI et si elle fonctionnera correctement. Et vice versa s'il résistera à des chutes de pression soudaines, ce qui, hélas, n'est pas rare non plus dans nos conditions.

Capteurs de sécurité pour chauffe-eau à gaz

Circuit d'allumage d'un brûleur fonctionnant sur étincelle électrique. Emplacements des principaux capteurs de sécurité d'un chauffe-eau domestique à gaz

En général, un chauffe-eau à gaz moderne contient de nombreux capteurs de sécurité. Tous, en cas de panne, peuvent être remplacés.

Plus de détails sur le but et l'emplacement des capteurs sont dans le tableau ci-dessous.

Nom du capteur Emplacement et fonction du capteur
Capteur de tirage de cheminée Situé en haut de l'appareil, reliant la colonne à la cheminée. Éteint la colonne en l'absence de tirage dans la cheminée
Robinet de gaz Situé dans le tuyau d'alimentation en gaz. Éteint la colonne lorsque la pression du gaz chute
Capteur d'ionisation Situé dans la caméra de l'appareil. Éteint l'appareil si la flamme s'éteint lorsque le gaz est allumé.
Détecteur de flamme Situé dans la caméra de l'appareil. Coupe le gaz si la flamme n'apparaît pas après allumer
Soupape de décharge Situé sur l'arrivée d'eau. Coupe l'eau à pression élevée dans le pipeline
Capteur de débit Éteint la colonne si l'eau cesse de couler du robinet ou si l'alimentation en eau est coupée
capteur de température Situé sur les tubes de l'échangeur de chaleur. Bloque le fonctionnement du brûleur en cas de surchauffe importante de l'eau afin d'éviter les dommages et les brûlures (il fonctionne principalement à + 85 °C et plus)
Capteur basse pression Ne permettra pas à la colonne de s'allumer à une pression d'eau réduite dans les tuyaux.

Problèmes de base et comment les résoudre

Parlant de la structure et des principes de fonctionnement d'un chauffe-eau domestique à gaz, ainsi que des capteurs qui y sont intégrés, il convient de mentionner brièvement les pannes et dysfonctionnements possibles. Ici, nous ne nous attarderons pas sur une réparation ou un remplacement complet de la colonne, mais passerons rapidement en revue tous éléments énumérés dans la description du brûleur, et décrire leurs problèmes, ainsi que les moyens de les résoudre avec nos propres mains.

Comme déjà mentionné, l'élément principal de la colonne brûleur à gaz. Souvent, le brûleur s'éteint à cause de l'activation des capteurs de sécurité, dont nous avons déjà parlé. Problèmes courants qui conduisent à ce scénario c'est encrassement de l'échangeur de chaleur suie et tartre.

Causer faible pressionformation d'échelle dans les tuyaux de l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, vous devez retirer l'échangeur de chaleur et rincer les tuyaux avec des liquides de détartrage spéciaux.

Échangeur de chaleur sale

Cette photo montre un échangeur de chaleur sale. Dans ce cas, vous devez l'enlever et nettoyer la suie. Si la colonne est placée près du poêle, l'échangeur de chaleur peut également être contaminé par des graisses alimentaires.

Si la combustion du gaz ne se produit pas complètement, ou si la colonne est utilisée pendant une longue période, il s'accumule dans la chambre suie de l'extérieur, ce qui réduit considérablement la conductivité thermique et la qualité du chauffage de l'eau.

Pour en savoir plus sur les causes de la basse pression et les subtilités du nettoyage, rendez-vous sur ce lien.

Si le robinet de gaz ne s'ouvre pas en raison de la faible pression de l'eau d'alimentation, vous devez retirer filtre, vérifiez à quel point il est bouché et, si nécessaire, rincez. S'il y a une pression insuffisante d'eau ou de gaz, vous devrez contacter le service d'état approprié.

Si l'eau s'écoule directement de la colonne, cela signifie que l'étanchéité est rompue dans les tuyaux. Il est nécessaire de les démonter et de remplacer les éléments d'étanchéité. Si nécessaire, les tuyaux eux-mêmes devront être remplacés.

Séparément, il convient de rappeler membrane d'eau défectueuse. Si la colonne fonctionne longtemps, la membrane de l'unité d'eau s'use et sa sensibilité diminue considérablement. Il cesse de répondre à une faible pression d'eau et, par conséquent, ne signale pas que le brûleur doit être allumé. Dans le meilleur des cas, il devrait être changé tous les 5-6 ans.

Membrane de colonne de gaz

Lorsque le diaphragme est usé, vous pouvez acheter un kit de réparation et le remplacer vous-même. L'unité d'eau se compose d'éléments de base tels qu'une membrane en caoutchouc, un couvercle, un corps et une plaque en plastique avec un ressort

parfois le problème est aussi dans le stock, qui se déplace par la membrane, il peut également être remplacé si nécessaire, car il existe des kits de réparation spéciaux pour cela.

Afin de mieux comprendre le dispositif de votre modèle de geyser, vous devez étudier attentivement le mode d'emploi et le passeport de l'objet. Cela vous fera non seulement gagner du temps et des tracas, mais en soi améliorera votre compréhension du fonctionnement de l'appareil.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour consolider votre compréhension de la structure de la colonne de gaz, vous pouvez regarder examen vidéo, qui explique en détail l'emplacement de tous les éléments de colonne à l'aide d'un exemple en direct :

Dans cet article, nous avons étudié le dispositif d'un chauffe-eau domestique à gaz, le principe de son fonctionnement. Ensuite, nous avons examiné le travail des principaux éléments. Et connaissant les principaux composants et éléments de l'équipement gaz, les capteurs de son système de sécurité, vous pourrez diagnostiquer vous-même une panne. Et si la cause du dysfonctionnement est la contamination d'éléments structurels individuels, effectuez en libre service chauffe-eau au gaz.

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