Hoe de gaskachel werkt

Om het probleem van warm water in huis op te lossen, wordt vaak gekozen voor een doorstroomtoestel op gas. Maar om uit de vele op de markt verkrijgbare modellen een goed model te kiezen, moet u ten minste een minimale kennis hebben van het toestel en het werkingsprincipe van de gaskachel.

Hoe het gas te ontsteken

Er zijn verschillende soorten ontsteking, maar ze hebben allemaal één ding gemeen: de hoofdbrander van het apparaat wordt ontstoken door een waterunit, die het signaal geeft om gas te leveren.

Verder kunnen alle eenheden de volgende soorten ontsteking hebben.

1. Piëzo-element ontsteking. Een variant van handmatige bediening, met een aan/uit-knop op het buitenpaneel van het apparaat. Wanneer het piëzo-element wordt ingedrukt, ontsteekt het de ontsteker, die de hoofdveer ontsteekt… Dit soort ontsteking heeft één nadeel: de ontsteker moet handmatig worden uitgeschakeld. Als dit niet gebeurt, blijft het branden, wat leidt tot overmatig gasverbruik en kalkaanslag op de wanden van de buizen.
2. Van de batterij. In dergelijke modellen wordt eerst het signaal van de staaf toegepast en vervolgens zorgt een elektrische vonk voor de ontsteking. In dergelijke constructies wordt de rol van ontsteker gespeeld door speciale elektroden, die de hoofdbrander rechtstreeks aansteken. Een nadeel van deze modellen is dat de batterijen regelmatig moeten worden vervangen. Ten minste om de 10 maanden, of om de 2 maanden bij regelmatig gebruik.
   
3. Van de hydraulische turbine. In sommige gevallen kan de gasontsteking worden bewerkstelligd door middel van een roterende turbine die wordt aangedreven door een waterkolom. In dergelijke toestellen wordt de hoofdbrander ook ontstoken door een elektrische vonk, maar er hoeft niet op de batterijen te worden gelet. Dat komt omdat de turbine zelf de nodige elektriciteit opwekt terwijl hij draait. Warmwatertoestellen met hydraulische turbine zijn niet gebruikelijk in de wereld. Dit komt omdat het noodzakelijk is om voldoende druk in de leidingen te garanderen. De kolom werkt bij een minimumdruk van 0,3 bar. Dit is niet overal het geval.

Lees ook: hoe de gaskachel aan te zetten.

Type verbrandingskamer

Onafhankelijk van het type ontsteking hebben alle toestellen twee soorten verbrandingskamers: open of gesloten.

Als het ontwerp van de verbrandingskamer open type, hij ontvangt de lucht rechtstreeks uit de ruimte en alle verbrandingsproducten worden met behulp van een eenvoudige kap afgezogen. Dergelijke apparaten hebben verschillende voordelen:

• Eenvoudig ontwerp;
• het maakt vrijwel geen geluid tijdens de werking;
• Meestal hebben ze geen elektriciteit nodig.

Dergelijke eenheden hebben echter één groot nadeel. Als de afzuigkap niet goed werkt, kan dat luchtvervuiling in de ruimte veroorzaken.

Gesloten verbrandingskamers zijn kenmerkend voor gasketels met een turbine. Het ontwerp van dergelijke eenheden is, met uitzondering van de luchtinlaat en -uitlaat, volledig afgedicht. De lucht wordt aangezogen door de geïntegreerde ventilatoren en afgevoerd via de schoorsteen.

Bedradingsschema gasverwarming

Het voorste gedeelte en de zijkanten van het verwarmingselement worden bedekt door een metalen afdekking (1). De voorzijde van het apparaat is voorzien van het inspectievenster (2) voor een visuele controle van de werking van het toestel. Onder het raam bevinden zich de regelaars: de knop die de gasstroom regelt (3) en de waterstroomregelaar (4). Tussen de handgrepen bevindt zich een LCD-display (5) dat de temperatuurwaarde weergeeft van het water dat aan het apparaat wordt toegevoerd.

Helemaal onderaan het toestel bevinden zich aansluitingen voor de watertoevoer en -afvoer en voor de gastoevoer. Aan de rechterzijde van het verwarmingselement bevindt zich een mondstuk (6) waarop het koude water uit de waterleiding wordt aangesloten, en aan de linkerzijde bevindt zich een leiding (7) voor de afvoer van de verwarmde vloeistof. Daarnaast, maar iets dichter bij het midden, is er een aansluiting (8). Sluit de slang aan die het verwarmingsapparaat verbindt met het gasnet en, in sommige situaties, met de gascilinder. Helemaal bovenaan het toestel bevindt zich een flens (9) voor de aansluiting van een rookkanaal (schoorsteen).

Alle onderdelen van het toestel zijn bevestigd op een metalen basis (10) die als achterwand van het toestel fungeert. Er zijn 2 gaten in gemaakt om de kachel met behulp van beugels aan de muur te hangen.

Het nieuwe model van de Astra-gasboiler heeft een soortgelijk ontwerp.

Interne indeling van de eenheid

Laten we nu eens kijken hoe de gaskachel van binnenuit is opgesteld, met de buitenmantel verwijderd. Zoals hierboven vermeld, zijn de aansluitingen nummer 6, 7 en 8 bedoeld om koud water, warmwaterafvoer en gasaansluiting aan te sluiten.

Het waterblok van het toestel (12) is verbonden met de watertoevoer (6). Uit het waterblok komt de stang (13), die aan de hendel is bevestigd om de waterstroom te regelen. Daaronder bevindt zich een cilindrisch deel (14) met een gekerfde wand. Deze fungeert als een plug, die kan worden verwijderd om de eenheid te kunnen legen in geval van een reparatie. Er is ook een veiligheidsklep die opengaat in geval van overdruk in de watertoevoer.

In het midden van de eenheid is er elektronische besturingseenheid (16). Van hieruit worden de kabels naar de verschillende onderdelen van het apparaat en de sensoren in verschillende richtingen geleid.

Het ontwerp van de kachel van binnenuit

Links, symmetrisch met het waterblok – het gas (17). Beide modules en zodanig geassembleerd dat zij één geheel vormen. Hieruit komt, net als uit de boiler, de verbindingsstang (18) voor het regelen van de gastoevoer. In het midden tussen de gasaansluiting en de regelklep bevindt zich een klep (19) (elektromagnetisch).

Er is ook een microschakelaar (15) op het gasblok die door een speciale drukker wordt ingedrukt wanneer het wordt uitgeschakeld. Hierboven is te zien collector (20) verbonden met het gasblok via een op de flenzen geplaatste mof. Het spruitstuk wordt met 2 schroeven (21) aan de behuizing bevestigd. Aan de achterkant van het spruitstuk zitten sproeiers. Hierdoor wordt het gas naar de brander (22) gevoerd die 10 rijen heeft. Op het voorste deel van het spruitstuk is een paar onderdelen bevestigd die er hetzelfde uitzien, maar een verschillende functie hebben. Rechts de bougie (23) die de branders ontsteekt en links de vlamsensor (24).

Boven het spruitstuk is koperen warmtewisselaar (25). Het geeft de warmte van de verbranding van het gas af aan het water dat erdoor stroomt. Aan de rechterkant bevindt zich de waterspoel (26) en aan de linkerkant de warmwateruitlaat (27). De warmtewisselaarmodule wordt met 2 schroeven (28) op de behuizing van het toestel bevestigd. Op de afvoerleiding voor de afvoer van warm water zitten 2 sensoren. De bovenste schroef (29) beschermt het verwarmingselement tegen oververhitting, de onderste schroef (30) dient als thermometer. Het is verbonden met het LCD-scherm dat aan de behuizing van het apparaat is bevestigd.

Op de bovenkant van het apparaat bevindt zich een afvoerinrichting verbrandingsuitlaatgassen (31). Een systeem van variabel gevormde dwarsstukken leidt de hete rookgasstroom naar het schoorsteenkanaal. Aan de linkerkant bevindt zich een tochtsensor (32), die elektrisch verbonden is met de oververhittingssensor (29). Aan de onderkant van de kachelbehuizing bevindt zich een voeding (34) voor 2 batterijen. Voor de bevestiging van de buitenmantel van het apparaat zijn er schroefbevestigingspunten aan beide zijden van de behuizing (33).

De interne indeling van de Oasis-gaskachel verschilt niet van de hierboven getoonde, met uitzondering van de zomer-winterschakelaar op het frontpaneel. Het is bedoeld voor het uitschakelen van de helft van de branders in de zomer om gas te besparen.

Werkingsprincipe van de gasboiler

Water wordt via het onderste deel van de kamer naar de warmtewisselaar gevoerd. Daarop is een staaf gemonteerd met een plastic plaat die aan het diafragma is bevestigd. De spil komt uit door een opening in het midden, naar het gasblok toe. Tegenover deze staaf, in de gasmodule, bevindt zich dezelfde, maar verbonden met een veerklep, waaraan de drukker is bevestigd, afkomstig van de schakelaar.

Wat gebeurt er als het water opkomt

Hoe werkt de gaskachel als het water wordt geopend? Wanneer een waterkraan op het afnamepunt wordt geopend, gebeurt het volgende.

1. Wanneer de vloeistofstroom door de kikker gaat, ontstaat er een vacuüm in de kikkerkamer. Het Euroberen membraan buigt onder de verhoogde druk en dwingt de plaat naar buiten. De laatste brengt een duwende beweging over op de steel. De stang van de watermodule duwt de tegenoverliggende stang van de gasmodule (37).
2. de op de plunjer aangesloten drukker houdt de schakelplaat niet langer vast en de plunjer wordt losgelaten. Een schakelaar sluit het circuit en de elektronische besturingsmodule krijgt stroom vanuit het batterijvak.
3. Door de beweging van de zuigerstang wordt ook de veer van de mechanische klep ingedrukt, waardoor de schotel van zijn zitting weggaat en de gastoevoer naar het verdeelstuk open komt te staan.
4. De magneetklep, gevoed door de batterijen, opent en verhindert niet dat het gas door de veerklep naar het spruitstuk stroomt.
5. Ondertussen genereert en verzendt de regeleenheid een elektrische impuls naar de gloeibougie (23) om te zorgen voor vonkoverslag, die een vlam kan ontsteken. Als alle onderdelen correct zijn geactiveerd, gaat de brander aan.

Het ontstekingsproces wordt bewaakt door de ionisatiesensor (24). Als de brander niet binnen 6-7 seconden ontsteekt, sluit de elektronische module de gastoevoer af om te voorkomen dat zich een hoge concentratie explosief mengsel ophoopt, zonder een impuls van de sensor. Bij verbranding genereert de sensor een impuls om de bougie uit te schakelen. Als de vlam dooft nadat het verwarmingstoestel in werking is getreden, zal de impuls van de sensor ook niet meer aankomen bij de regelmodule en zal de regelmodule onmiddellijk reageren door de gastoevoer af te sluiten met behulp van een magneetklep.

Al deze functies in de Neva-gaskachel kunnen alleen worden uitgevoerd als aan één voorwaarde wordt voldaan: het circuit tussen de twee sensoren, namelijk de sensor voor de regelwatertemperatuur (29) en de tochtsensor (32), mag niet worden onderbroken. Deze relais zijn in serie geschakeld en hun contacten zijn gesloten wanneer de sensoren in bedrijf zijn. Daarom moeten beide sensoren het circuit sluiten om de controlemodule van stroom te voorzien.

Indien in het schoorsteenblok er ontstaat een zwakke trek, de verbrandingsgassen kunnen door de speciale constructie van de gasafzuiging niet meer naar het middenkanaal stromen en stromen naar de zijkamers. Aangezien zich links een temperatuursensor bevindt, zal deze een plotselinge temperatuurstijging “detecteren” door het stroomcircuit naar de besturingsmodule te onderbreken. Hierdoor stopt het mengsel met stromen en worden de branders uitgeschakeld.

Het relais, dat zich op de warmwateruitlaat van de warmtewisselaar bevindt, wordt op dezelfde manier geactiveerd. Wanneer het water opwarmt tot 90° C, wat als een kritisch niveau wordt beschouwd, wordt het voedingscircuit van de elektronische eenheid onderbroken.

Werking bij waterafsluiting

Wanneer de watertoevoer wordt afgesloten, gebeurt het volgende.

1. De druk in de kamers van de kikker is in evenwicht… De terugkeer van het Euroberen membraan in positie zorgt ervoor dat de klep, verbonden met de drukker, in de juiste richting naar zijn startpositie beweegt.
2. Wanneer de zuigerstang terugkeert, wordt de schijfklep vrijgegeven, waardoor de brandstoftoevoer betrouwbaar wordt afgesloten.
3. Tegelijkertijd begint de drukker de schakelplaat in te drukken, zodat de stroomkring die de besturingsmodule voedt wordt onderbroken.
4. Aangezien de elektromagnetische klep, wanneer de besturingseenheid is uitgeschakeld, geen elektriciteit ontvangt, sluit hij ook.

Het uitschakelen van het water veroorzaakt dus het begin van een keten van processen die de boiler automatisch uitschakelt. Voor de duidelijkheid toont de onderstaande foto de belangrijkste onderdelen van het apparaat (onderaanzicht), die van invloed zijn op de werking ervan (de nummering is bewaard en er is een nieuwe positie toegevoegd, nummer 40 – microschakelaarduwer).

De belangrijkste onderdelen van een gasboiler

Het informatiedisplay (38) is ook verbonden met de elektronische schakeling voor de besturing van de boiler en de temperatuursensor (39) op de afvoeraansluiting door middel van verschillende draden. Het scherm speelt alleen informatieve rol En is niet betrokken bij de bediening en afstelling van de gasboiler.

Het toestel kan zelfs werken wanneer het LCD-scherm uit is, bijvoorbeeld na verwijdering van de buitenbehuizing waarop het is gemonteerd.

Samenvattend kunnen we zeggen dat de gasboiler een vrij ingewikkeld en betrouwbaar toestel is. Gedurende de jaren van hun bestaan is het ontwerp van deze eenheden niet veel veranderd, behalve dat voor een handigere bediening van de apparaten elektronische controle- en bewakingsknooppunten zijn gaan gebruiken.