ガスボイラーの設計と機能

ガスカラムの構造と動作原理

アパートや一戸建てでお湯を使うとき、多くの人がガス給湯器を選びます。この種の機器選びで失敗しないためには、その構造や機能を知っておくとよいでしょう。

ガスカラムの構造と動作原理

主な要素

ガス給湯器では、次のような部品が区別されています。

  • メインバーナーです。最適なのは、鉄でできたバーナーと呼ばれるものです。
  • 水が循環する配管のシステム(熱交換器)。通常、銅製ですが、鉄製もあります。
  • 電源・水流調整器付きケーシング。
  • イグニッションバーナーと電源に接続されたイグニッションユニット。
  • コントロールボックス また、一部の機種では、本体の動作パラメーターを確認できるディスプレイを搭載しています。
  • パイプ - 給水用、ガス供給用、給湯口用にそれぞれ1本ずつ。
  • ダイヤフラム式ガスバルブ。
  • 安全システム。水不足、水圧の変化、ヒーターの過熱、通風不足など危険な状態になったときに作動するセンサーを搭載しています。
  • 燃焼生成物抽出ユニット(排ガス回収装置、煙突接続、ドラフトセンサー)。ターボボイラーでは、ファンと同軸の煙突が含まれる。
ガス器具の構成要素-構造

ガスボイラーの仕組みは?

ガス給湯器は「フロースルー給湯器」と呼ばれ、お湯を溜めずに中を流しながら温める仕組みになっています。水は流入管からヒーターに入り、ガスバーナーの熱の影響を受ける熱交換器を流れます。水がパイプの中を通ることで温度が上昇し、出口パイプから蛇口まで希望の温度のお湯が供給されます。排気ガスは煙突を通ってヒーターから排出される。

ガス給湯器の動作原理

現代のヒーターは、機種によってメインバーナーの着火方法が異なります。

  1. ピエゾ素子から ユーザーがスピーカーハウジングのボタンを押すと、火花が発生してバーナーに点火します。機器内部の点火バーナーは常時点灯しており、少量のガスを消費します。点火バーナーのスイッチが切れている場合、ピエゾ素子に作用させるためには、もう一度ボタンを押す必要があります。
  2. バッテリー駆動。 通常の電池で電気の火花を出し、バーナーに点火する電子点火方式です。器具が作動していないときは、イグナイターは点火されず、ガスは無駄に消費されません。電池は6~12カ月ごとに交換する必要があります。
  3. 水車から バーナーの着火は、ヒーターのスイッチを入れると、水流で駆動する小型タービンが発生する火花で行います。このようなモデルは、低水圧に非常に敏感である。

回路図

ガスヒーター配線図の一例を下図に示します。

ガス給湯器の電気回路図

パフォーマンス

このパラメータは、しばしばリットル/分で見積もられ、その場合、ユニットが1分間に加熱できる温水の量を示しています。また、家電製品の性能は、選択したカラムの容量に直接関係します。

容量は、暖房時の25°の温度低下で測定するのが最も一般的です。例えば、お使いの機種の能力が11リットル/分だとすると、1分間でヒーターに入る11リットルのお湯が蛇口から出るときに25°温度が上昇することを意味します。通常、入水温度は10°を目安に選ぶので、35°に温める必要がある。

ご自宅に合った容量を決めるには、蛇口1つの流量の目安が1分間に6〜7リットルであることを思い出してください。つまり、キッチンのシンクと浴室のシャワーなど2箇所に同時にお湯を供給するには、1分間に13リットル以上の流量のユニットが必要になります。

ガス給湯器容量

燃焼室

給湯器の種類によって異なります。

  • オープン この機器は、設置された部屋から空気を吸い込み、自然ドラフトで動作します。また、燃焼生成物は自然換気により煙突に排出される。
  • 閉じた。 タービンヒーターに存在する。このようなユニットには、強制的にドラフトを発生させるためのファンが付いています。排ガスは同軸の煙突から排出され、道路からヒーターへの給気も確保される。
開放型燃焼室と密閉型燃焼室を持つガスユニット

使用ガス

給湯器は天然ガスが主流ですが、シリンダーガス(LPG)に変換できる機種も多くあります。特に、ガス本管のないカントリーハウスやヴィラでの家庭用給湯に最適で、人気があります。

ガス消費量

このパラメータは、家電製品の電力とそれを調整する可能性に直接影響されます。選択したモデルのガス消費量は、ヒーターのデータシートで調べることができます。1時間あたりのガス量(立方メートル)で表記しています。圧電ヒーターのガス消費量を計算する場合は、約25%プラスしてください。

必要な水圧

選択したヒーターをオンにするために必要な最低圧力は、機器のマニュアルに明記されています。特に60〜70年代に建てられた古い家屋では、配管内の圧力が足りず、ヒーターが作動しないことが多いので、このパラメータに注意することが重要である。メーカーが0.15bar以上の最低必要圧力を宣言している場合、そのヒーターは古い建物では問題がある可能性があります。

天然ガス系機器の圧力基準

また、給水の際に時折発生するウォーターハンマーに耐えられるヒーターであるかどうかも考慮すべき点です。これは、配管内の圧力が短期的に上昇することを指し、水漏れや接続部の破損の原因となることがある。11〜12barの値であれば、そのような変化にもヒーターは対応できる。

パワー変調

調光機能付きのヒーターを選ぶと、より快適に使用することができます。モジュレーションがない場合、2番目の蛇口を開けると水圧と温度が低下し、ヒーターの性能に影響を与えます。モジュレーションが装着されている場合、水圧の変動によりバーナーが自動的に調整され、機器の出口で水温が変わることはありません。

ただし、このような変調には限界がある。最大値はヒーターの最大許容出力によって制限され、最小値は機器の水栓の特性(感度と弾力性)に影響される。変調の最適範囲は、容量の40〜100%と言われています。

フレームモジュレーション機能付きガスボイラー

特集

ガス給湯器を長く、効率的に使用するためには、以下のルールを守ることが大切です。

  • 機器に入る水の硬度を考慮する。必要な場合は、軟化・精製に注意する必要があります。
  • 快適な湯沸かし温度を設定する。お湯を沸かしすぎると、スケーリングが進みますので、あまりお勧めできません。
  • 年1回、ヒーターのメンテナンス作業を行う。
ガスボイラーの特徴

次のビデオは、ガス給湯器「Neva Lux 5611」モデルを例に、ほとんどの自動ガスボイラーの設計と動作原理を説明しています。

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