Запальники горелочных устройств представляют собой односопловую инжекционную горелку малой производительности. Газ к запальнику подается через особенный канал и блокируется с поступлением газа на горелку водонагревателя и наличием пламени на запальнике.
Схема работы биметаллического термоклапана. Взону пламени запальника вводят согнутую биметаллическую пластинку. В холодном состоянии верхняя полоса пластинки находится в горизонтальном состоянии, вследствии чего клапан через шток поддерживается в закрытом положении, перекрывая проход газа на основную горелку. При нагревании биметаллической пластины верхняя полоса ее опускается и приводит к перемещению клапана и открытию прохода газа на горелку.
В новых конструкциях водонагревателей предусмотрены дополнительные функции автоматики по блокировке работы основной горелки с величиной тяги в дымоходе. Так, в водонагревателе ВПГ-18М вместо биметаллического термоклапана установлен электромагнитный датчик пламени. В зону запального пламени введена термопара, которая является датчиком электродвижущей силы для электромагнитного клапана. Электромагнитный клапан в свою очередь управляет доступом газа к горелке водонагревателя.
Теплообменник состоит из огневой камеры и калорифера. Размещенные на наружной стороне огневой камеры змеевики предохраняют стенки камер от перегрева. В первых моделяхводонагревателей применялось два змеевика, один - для подачи холодной воды к калориферу, другой - горячей воды к разборному крану. В современных конструкциях проточных водонагревателей змеевик имеет лишь один оборот вокруг огневой камеры.
Основное количество теплоты передается воде через калорифер. Теплота передается радиацией, конвекцией и теплопроводностью через металлические стенки, которые находятся в контакте с одной стороны с водой, с другой - с потоком отходящих газов. При этом необходимо учитывать, что на величину передачи теплоты от горячих газов воде могут влиять следующие факторы: скорость протекания воды в змеевике; скорость движения продуктов сгорания; материал и размер ребер калорифера; качество припайки ребер к трубкам калорифера; температурный режим в огневой камере.
Для предотвращения преждевременного выхода из строя теплообменников следует знать причины и способы устранения возникающих неисправностей. Отложение накипи на внутренних стенках водяных труб приводит к уменьшению теплопередачи и снижению КПД водонагревателя. Повышение скорости протекания воды уменьшает вероятность образования накипи. На долговечность работы теплообменника влияют коррозия и окисление его поверхности. В новых моделях водонагревателей предусмотриваются устройства автоматического регулирования температуры воды.
В старых моделях водонагревателей пластинки калорифера припаивали к водяным трубкам оловянным припоем. Практика показала, что вследствие сравнительно низкой температуры плавления олова во многих случаях наблюдалось оплавление припоя, что приводило к перегреву элементов калорифера и снижению теплопередачи. В настоящее время пластинки приваривают к трубкам с помощью медно-фосфористых припоев, имеющих высокую температуру плавления (860 градусов С).
Система автоматических устройств в водонагревателях обеспечивает регулирование поступления газа на горелку в зависимости от протока воды и прекращение доступа газа к горелке при отсутствии пламени запальника. По мере модернизации водонагревателей совершенствуется и система блокировки.
