Устройство и неисправности проточных газовых водонагревателей ПРОТОН

В системах горячего водоснабжения загородных домов и коттеджей большой популярностью пользуются отечественные газовый колонки Протон. Их основные достоинства: простота в управлении, надежность, дешевизна. По сравнению с импортными, колонки протон менее критичны к наличию примесей железа в воде, да и запасные части всегда есть в продаже. В этом материале рассматривается устройство различных моделей газовых колонок протон, их особенности и ремонт.

Газовая колонка Протон-1М

Заводское название у этих моделей - ВПГ - 1712 - В11 - УХЛ4.2. Внешний вид аппарата показан на рис. 1. Размеры (высота Х ширина Х глубина) составляют 719Х360Х230 мм, вес - 13 кг, производительность - 5 литров горячей воды в минуту.  Функциональная схема газовой колонки показана на рис. 2.

Рассмотрим подробнее принцип работы аппарата.

Холодная вода из водопровода или скважины под давлением 2,0...2,5 кг/см² с ввода 15 поступает на теплообменник 23. Здесь вода нагревается до заданной температуры и через вывод 4 уходит в систему горячего водоснабжения помещений. Природный газ из магистрали через ввод 18 поступает на клапан 19. Назначение клапана 19 - прерывать подачу газа в случае аварийной неисправности и в колонке или недостаточном давлении газа во входной магистрали. Пройдя клапан, газ поступает на редуктор, снижающий избыточное давление, а затем через клапан 22 - на центральную горелку 25. Поджиг центральной горелки происходит от пламени запальных горелок 7, 20, 21.

При выключении аппарата кнопкой 1 и удержании её в нажатом состоянии в течении 3 секунд. Рычаг 16 открывает клапан 19 и клапан 17. Газ поступает на быструю запальную горелку 20. В кнопке 1 смонтировано устройство пьезорозжига, соединенное со свечой 5. В момент нажатия на кнопку 1 между центральным штырем свечи и корпусом образуется искра, воспламеняющая газ в горелках 7, 20, 21. Спустя короткое время (2-3 секунды) на термопарах 6, 8 появляется э.д.с., удерживающая клапан 19 в открытом состоянии. При нажатии кнопки 2 «Открытие» газ через редуктор 24 и клапан 22 поступает на основную горелку 25. В исходном состоянии клапан закрыт и открывается, если есть расход горячей воды.

Стабильность температуры воды на выходе аппарата обеспечивается редукционным клапаном 24 и клапаном 14, которые поддерживают постоянными давление газа и воды устанавливается регулятором, расположенным на передней панели аппарата. В модели «Протон-1М-1» дополнительно, для визуального контроля температуры воды установлен термометр. Отключается аппарат нажатием кнопки 3 «Тушение» механически связанной с кнопкой 1 «Зажигание» и кнопкой 2 «Открытие». После первого щелчка отключается главная горелка. Аппарат переключается в дежурный режим, когда горит лишь запальная горелка. Затем при дальнейшем нажатии, после второго щелчка, отключается и запальная горелка. Для перевода газовой колонки из дежурного режима в рабочий достаточно открыть кран в системе горячего водоснабжения. Рассмотрим работу системы автоматики колонки в различных аварийных ситуациях.

Неисправности газовых колонок Протон

№1. Погасла запальная горелка

Возможные причины: кратковременное прекращение подачи газа, задув пламени порывом воздуха, неисправность термопары. В результате термопара 6 перестаёт нагреваться, напряжение на её выходах уменьшается до нуля. Электромагнитный клапан 19 под действием пружины отключается и прерывает подачу газа в аппарат. Колонка выключается.

№2. Отсутствие тяги в дымоходе

Возможные причины: засорение дымохода, механическое повреждение. При этом отток горячего газа через дымоход резко сокращается. Температура термостата 26 возрастает свыше 90⁰С и термостат отключается. Вследствие этого цепь подачи напряжения на клапан 19 разрывается и аппарат отключается.

№3. Отсутствие воды в теплообменнике

Возможная причина - нарушение герметичности теплообменника. Температура теплообменника 23 резко возрастает. При температуре свыше 130⁰С расплавляется предохранитель 9, расположенный на термостате. Цепь подачи напряжения на клапан 19 разрывается и колонка отключается.

№4. Кратковременное прекращение подачи газа из магистрали

Возможные причины - ремонтные работы на газовой магистрали. В результате гаснет запальная горелка 7, термопара 6 прекращает вырабатывать э.д.с., и электромагнитный клапан 19 прерывает подачу газа. При возобновлении подачи газ не сможет попасть в аппарат, так как  клапан 19 закрыт. Для возобновления работы необходимо вновь включить колонку. Делается это обычном способом.

№5. Прекращение подачи воды или снижение давления ниже 25кПа (0,25 кг/см²)

Снижение давления в городском водопроводе происходит в основном у потребителей, проживающих на верхних этажах высотных домов в часы максимального водозабора. Для загородного дома возможны причины: уменьшение дебета (производительности) скважины, неисправность станции водоснабжения. Для предотвращения аварии в аппарате имеется устройство, называемое «водяным узлом» . Устройство работает следующим образом. При отключении воды давление в полостях А и Б выравниваются. Мембрана 27 перемещается вправо и клапан 22 перекрывает подачу газа к основной горелке. Колонка переключается в дежурный режим.

С целью обеспечения надежности работы газовой колонки элементы схемы автоматики комплектуются деталями производства известных зарубежных фирм к примеру, термостат изготовляется английской фирмой Elmwood Sensor, а электромагнитный клапан и термопара - чешской фирмой Mora Moravia. Для защиты от попадания посторонних предметов на газовом и водяном входах установлены фильтры. О надежности и качестве изготовления аппарата говорит и тот факт, что Протон - 1М является победителем конкурса «100 лучших товаров России».

Газовая колонка «Протон - 3/3-1»

Заводское название этих моделей - «ВПГ-17 12-В11-УХЛ 4,2». Они имеют мощность 17 кВт, габаритные размеры 809 Х 360 Х 250 мм, вес - 15 кг и производительность - 5 литров горячей воды в минуту. Функциональная схема аппарата приведена рисунке.

Рассмотрим принцип работы аппарата Протон - 3/3-1.

Для включения газовой колонки нажимают до упора кнопку 3 электромагнитного клапана. Удерживая кнопку 3, нажимают кнопку 1 пьезоэлектрического поджига. Газ из магистрали проходит через клапан 5, фильтр 23 и поступает на запальную горелку 18. Искра на свече 17 воспламеняет газ. После этого кнопку 1 отпускают. Кнопку 3 продолжают удерживать нажатой (около 30 секунд). За это время нагревается термопара 16. На её выходе появляется э.д.с, удерживающая электромагнитный клапан 6 в открытом состоянии. Теперь кнопку 3 можно опустить. Радиатор. На основную горелку 19 газ начнет поступать лишь после того, как будет открыт кран горячей воды в системе. При этом откроются клапаны 9, 10 и горелка загорится. В аппарате имеется водяной редуктор 13, позволяющий поддерживать постоянной температуру воды на входе при изменении давления в водопроводе. Для контроля температуры горячей воды в аппарате имеется термометр. На лицевой панели колонки расположены ручки регулировки подачи газа на главную горелку и расхода воды. Работа системы автоматики при возникновении аварийных ситуаций (аналогична рассмотренной ранее в аппарате «Протон - 1 М»).

Недостатки газовой колонки «Протон - 3/3 - 1» по сравнению с «Протон - 1М»:

• из-за отсутствия дополнительной термопары возросло время включения колонки с 3 до 30 сек;
• из-за отсутствия газового редуктора не отслеживается изменение давления газа во входной магистрали, что приводит к увеличению нестабильности температуры горячей воды;
• недостаточная механическая прочность кнопки включения электромагнитного клапана.

К достоинствам «Протон - 3/3-1» следует отнести меньшую цену при высокой степени надёжности схемы автоматики.

Газовые колонки «Протон-2/2-1»

Заводское название у этих моделей - «ВПГ 17 12-В11УХЛ 4.2». Они имеют мощность 17 кВт, габаритные размеры  809 Х 360 Х 250 мм, вес - 15кг, производительность - 5 литров горячей воды в минуту.

Функциональная схема приведена на рисунке.

Это - бюджетные модели. По сравнению с предыдущими аппаратами они имеют более простою конструкцию и газоводяной узел отечественного производства. Из-за отсутствия в схеме водяного и газового редукторов температура нагретой воды меняются в зависимости от давления воды и газа в подводящих магистралях. Термометр горячей воды не предусмотрен. На лицевой панели аппарата установлены кнопка 1 пьезоподжига и ручка регулировки подачи газа главной горелки. Для включения газовой колонки переводят ручку регулировки подачи газа из крайнего левого положения в сектор поджига. Кран забора горячей воды в системе должен быть закрыт. Нажимают до упора кнопку1. Происходит пьезоподжиг запальной горелки. Пламя горелки хорошо видно через прорезь на передней панели. Через небольшое время (около 20 секунд), необходимое для разогрева термопары, кнопку отпускают.

Открываю кран горячей воды. После этого загорается центральная горелка. Ручкой подачи газа устанавливают желаемую термопару воды. «протон 2/2-1» относится к аппаратам, способным работать при пониженном водяном давлении (от 4кПа). Это особенно важно, если отсутствует централизованный водопровод. Величина минимального давления устанавливается при помощи регулировочного винта, который расположен на корпусе водяного редуктора. Необходимо отметить, что в связи с упрощенностью конструкции аппарата и отсутствию дополнительных блокировочных устройств в схеме автоматики, необходимо неукоснительно соблюдать правила эксплуатации газовой колонки.

Категорически запрещается включать колонку в секторе главной горелки при открытом кране горячей воды! В этом случае газ из магистрали в большом количестве может скапливаться в аппарате и при включении пьезоподжига возможен взрыв.

При появлении запаха газа в помещении необходимо выключить колонку и закрыть газовый кран, установленный на газопроводе перед  аппаратом.  Нельзя производить действия, могущие привести к образованию искры: не зажигать огня, не включать электроприборы  и освещение, не курить. Необходимо проветрить помещение. Это меры предосторожности необходимы! Смесь газа с воздухом образует гремучую смесь, которая способна взорваться от малейшей искры. Место утечки газа определяют с помощью мыльного раствора.

Проверка с помощью зажженной спички запрещена! Наиболее частая причина неисправностей перечисленных выше газовых колонок - утечка в пробковом кране на входе колонки. Со временем высыхает смазка внутри крана и герметичность нарушается. Для устранения неисправности перекрывают подачу газа из магистрали и разбирают кран. С помощью керосина или другого растворителя удаляют старую смазку.

При наличии глубоких царапин во время ремонта газовой колонки, конус крана шлифуют мелкой наждачной бумагой. Затем конус обильно смазывают смазкой густой консистенции, вставляют в корпус крана и затягивают гайку. Для притирки проворачивают кран несколько раз вкруговую. В шаровых газовых кранах дефект встречается гораздо реже. Утечку в стыке труб устраняют дополнительной затяжкой муфт и гаек.

Рассмотрим поиск и устранение неисправностей на примере аппарата «Протон- 2».

№1. Колонка не работает, запальная горелка не горит.

• газ не поступает на запальную горелку.

№2. При нажатии на кнопку 1 из колонки должно послышаться громкое шипение выходящего газа, в противном случае проверяют его прохождение из магистрали до горелки.

• отсутствуют или недостаточная мощность искры свечи 7.

Для проверки нажимают пусковую кнопку 1 и спичкой поджигают запальную горелку. Если горелка заработала, то проверяют узел пьезоподжига и давление газа на входе колонки. Откручивают два винта «барашек» (расположены снизу) и снимают кожух с аппарата. При нажатии на кнопку 1 между центральным выводом свечи и корпусом должна проскочить искра фиолетового цвета. Если этого не происходит, проверяют исправность узла пьезоэлектрического зажигания 2. Надёжность контактов электрического соединения со свечой 7, чистят свечу от пыли;

• наличие воздуха в газовых подводящих трубах.

Для выпуска воздуха нажимают пусковую кнопку 1 и удерживают её в течение 1 мин., после чего отпускают и вновь включают.

№3. После отпускании кнопки 1 ( с необходимой выдержкой 20 с) пламя на запальной горелке гаснет.

• на электромагнитный клапан 3 не поступает напряжение, удерживающее его в открытом состоянии.

Вольтметром замеряют постоянное напряжение на клапане. Величина напряжения (относительно корпуса) должна быть не менее 0,02В. Если напряжение имеется, проверяют клапан. Для этого кратковременно ( чтобы не разрядить) подключают к клапану батарейку на 1,5В. Если клапан срабатывает, должен быть слышен щелчок. В противном случае клапан неисправен и его необходимо заменить. Вместо батарейки можно использовать любой другой источник постоянного тока с выходным напряжением 1 ... 1,5 В (при токе не менее 1 А). если напряжение на клапане отсутствует, проверяют последовательно исправность термопары 6, датчик тяги, термопредохранителя 12, надежность контактов электрической цепи. Для проверки термопары включают запальную горелку и спустя 20 секунд замеряют напряжение на выходе термопары. Отсутствие напряжения указывает на её неисправность. Её неисправность можно определить и визуально по прогару на корпусе. Затем проверяют неисправность  датчика тяги (рис. 6) - он расположен в верху на правой боковой поверхности колонки. Для проверки соединяют вместе провода от датчика и включают колонку. Если дефект пропал - датчик неисправен. В заключении омметром позванивают плавкий предохранитель 12.

№4. Не включается главная горелка

• недостаточный отбор горячей воды, необходимо открыть кран полностью;
• недостаточное давление холодной воды на входе колонки.

При помощи манометра проверяют давление воды (Р = 1 атм);

• недостаточное давление газа в магистрали.

Необходимо обратится в службу газового хозяйства.

№5. Газовая горелка гаснет во время работы.

• засорение горелки.

Необходимо очистить сопло горелки от нагара с помощью металлической щетки и мягкой проволочки;

• недостаточное давление газа.

Необходимо обратится в газовое хозяйство.

№6. Срабатывает датчик тяги.

• при этом одновременно гаснет и запальная горелка.

Проверяют исправность датчика и прочищают дымоход.

№7. Колонка включается лишь при давлении холодной воды свыше 2 атм.

Наиболее вероятная причина - неисправность мембраны в водяном редукторе. Мембрана связана через шток с газовым клапаном 4. Эластичность мембраны со временем под действием растворенных в воде солей ухудшается. Усилие на шток становится недостаточным, газовый кран не открывается и газ на главную горелку не проходит. Со временем величина необходимого давления возрастает. В этом случае мембрану необходимо заменить. В продаже она есть.

№8. Подтекание воды в местах подводки.

Устраняется дополнительным затягиванием гаек, заменой прокладок.

№9. Цвет огня над запальной горелкой изменился с фиолетового (норма) на желтый.

Причина неисправности в загрязнении фильтра очистки газа. Фильтр выполнен из тонкой металлической проволоки и установлен на входе горелки. Очищать фильтр или чистить фитиль необходимо не реже 1 раза за пол года. В противном случае резко сокращается ресурс работы термопары.