Газовые колонки

Газовые колонки используются там, где нет магистральной горячей воды, зато есть газ. В колоне холодная вода быстро нагревается горящим газом и подается в кран для горячей воды.
Устройство простое. Железный ящик, в котором снизу горелка (вроде большой плиты):

… а сверху изогнутая трубка с водой (теплообменник):

Ещё выше труба. А газ чем-то поджигается. Обычно каким-то видом электрической свечи.
Все это вместе (т.е горелку и теплообменник) можно увидеть тут:
https://youtu.be/UjeeyfaXGjY

Для изучения взяла газовую колонку НЕВА-4610:
http://m.thermomir.ru/files/it/280_6736.pdf

Эта колонка управляется двумя кранами. Одним краном можно (как в плите) увеличить или уменьшить подачу газа. А вторым можно увеличить или уменьшить приход холодной воды в колонку. Обычно это используется для того чтобы вода медленнее текла и сильнее нагревалась. Но есть и другая логика: чего не сделать на трубе кран? Найдётся, зачем его использовать. Ещё один элемент, которому логично быть на любых трубах – фильтры. Здесь они тоже есть. И на газовой и на водопроводной трубе. На картинке ниже все эти регуляторы и фильтры отмечены малиновыми галками:

Синяя труба – вход холодной воды. Красная – выход горячей. Голубая в желтом – вход газа.
Остальные тонкие линии это электрические провода, которые ведут к микроконтроллеру (15), который управляет процессом.
Возможность такого управления появилась недавно. От старых колонок тут остался газовый клапан 26. Раньше это было чисто механическим устройством и работало совсем просто. Когда открывался кран горячей волы, давление этой текущей воды давило на мембрану и открывало клапан 26, пропуская газ в колонку. Что там этот газ поджигало, не важно. «Огниво» какое-нибудь. Важно, что когда ток воды прекращался, мембрана вместе с крышкой возвращались в исходное состояние и огонь гас из-за отсутствия газа.
Управляющий микроконтроллер позволил повысить безопасность конструкции.
Он обрабатывает информацию нескольких датчиков и просто все выключает, когда что-то не в порядке. Все датчики у меня отмечены зелёными галками. Таких ситуация несколько. Может перегреться камера сгорания. Чем бы это ни было вызвано – это угроза пожара. О ситуации сообщит датчик 16 и автоматика всё выключит.
Кипятком вода из крана явно не должна быть. Если вытекающая вода слишком горячая, то явно тоже что-то не так. Эту ситуацию отслеживает датчик 19.
И уж совсем подозрительна ситуация, когда газ открыт, свечи отработали, а пламя не появилось. Тогда тоже лучше все выключить. Включаясь, микроконтроллер подаёт электричество на свечи. Через некоторое время проверяет наличие пламени по датчику 11. Если пламени нет, все выключается.
Легко написать «выключается». Ещё неплохо бы выключить. Легко выключить электрическую свечу. Но ещё хорошо бы и приток газа перекрыть.  Это и делает электромагнит 13 (красная галка). Точнее обычно он закрывает газ, благодаря пружине. И только поданное электричество открывает клапан. Если электричества нет, то подача газа перекрывается (всё той же пружиной)
Я думаю, что для отопления небольшого помещения лучше переделывать такую колонку. Проблема котлов – задержка с подачей горячей воды (не хочу пока писать про это подробно).
В этой схеме почти все нужно. Для переделки достаточно убрать механический клапан 26. Его все равно дублирует электромагнит 13.
Тогда для запуска системы достаточно будет  чем угодно замыкать ключ 17. Он и нарисован в виде электрического ключа – выключателя. Там явно контакт замыкается при нажатии на мембрану. Батарейка 14 включает микроконтроллер 15. Тот включает свечи и т.д. А когда мембрана возвращается с исходное состояние, все выключается.
Но ведь можно тот же контакт параллельно замыкать чем угодно. Датчиком температуры (хоть воды, хоть воздуха), который замыкает реле – ключ:
https://amperka.ru/product/troyka-relay

Для Arduino и датчики воды есть:
https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/arduino-ds18b20/

Тогда колонка будет включаться и при включении горячей воды (и появлении давления на мембрану) и при принудительном включении, когда где-то стало слишком холодно. А можно и руками. Если ночью вдруг стало холодно, то проще кнопку нажать, чем дрова разжечь. А потом можно и выключить.
Есть ещё одна проблема. И теплообменник и горелка должны быть раз в 10 меньше. Во-первых, для маленьких помещений столько и надо. Во-вторых, опасаюсь, что избыток мощности будет нагревать воду, а естественные физические законы не будут успевать продвигать её в батареи (и будет перегрев). Т.е автоматику вместе с датчиками надо взять от готовой колонки, а от трубы  и горелки срезать десятую часть (и их использовать). Для дымовой трубы и 5 см в диаметре для такого хватит.
В качестве горячей воды зимой предлагается использовать воду из батарей. Для одноконтурных (без контура для горячей воды) котлов это категорически запрещено. Подозреваю, что единственная причина – опасность перегрева труб при отсутствии воды. В старом доме на втором этаже стоял бак в водой  Периодически надо было туда ходить и проверять палкой наличие в нём воды. Добавлять при отсутствии. Выкипала вода или ещё что – не важно. Важно, что недостаток воды решался с помощью долива сверху. Так что можно и тут сделать такой висящий выше батарей бак, в который можно доливать холодную воду вместо вытекшей горячей.

p/s
В обычных котлах воду для крана греет не газ, а труба с уже получившейся горячей водой для отопления. Потому горячая вода годная для использования появляется чуть ни через минуту её вытекания (когда всё нагреется). А в кузове воду надо беречь.