Цены на модули колеблются в широком диапазоне. Простые механические устройства с минимальным набором функций относятся к категории бюджетных и предлагаются по наиболее доступной цене. В то время как более сложные электронные панели оцениваются значительно выше, однако они предоставляют пользователю гораздо более обширные возможности для персональных настроек и контроля их функционирования.
Котловая и горелочная автоматика: устройство, задачи и функции
Что собой представляет котловая и горелочная автоматика, как она функционирует и какие задачи выполняет? Как выбрать подходящую автоматику с учетом совместимости различных устройств? В этом материале мы также рассмотрим преимущества горелок, производимых заводом «Старорусприбор».
Система автоматизации является незаменимым элементом любой котельной. Мы расскажем о типах котловой и горелочной автоматики, а также о задачах и функциях, которые они выполняют.
Котловая автоматика: задачи и функции
Котловая автоматика представляет собой комплекс устройств, предназначенных для обеспечения нормального функционирования котла, в первую очередь ориентированного на его безопасность и эффективность работы.
Главным элементом любой системы автоматики является блок управления. Он может иметь различные конструкции и схемные решения, а также базироваться на различных элементах. Тем не менее, он должен соответствовать строго определённым алгоритмам управления, отвечающим современным требованиям в области промышленной безопасности и энергоэффективности.
В комплект автоматики, помимо блока управления, входят:
- датчики, которые контролируют безопасность параметров работы котла;
- датчики и регуляторы, отвечающие за поддержание заданных рабочих параметров (некоторые из которых могут быть интегрированы непосредственно в блок управления);
- исполнительные механизмы — устройства, которые преобразуют входной сигнал от блока управления или регулятора в движение регулирующего органа, включая отсечные и регулирующие арматуры (например, клапаны, задвижки, заслонки), дутевые вентиляторы, дымососы, циркуляционные и подпиточные насосы, трансформаторы розжига.
Хотя строгой классификации котловой автоматики нет, она обычно делится по нескольким ключевым критериям и признакам:
- По типам теплоносителя — для паровых и водогрейных котлов. Первые в основном применяются в технологических процессах на производстве, тогда как водогрейные используются для отопления и обеспечения горячей водой зданий. Автоматика, предназначенная для этих котлов, содержит разные блоки управления, наборы датчиков и исполнительных механизмов.
- По видам топлива — котлы могут работать на газе, жидком или твердым топливе. Разные типы автоматики используются для управления различными горелочными системами; наиболее распространенными являются газовые и жидкотопливные котлы, и именно об этих аппаратах будет речь в дальнейшем.
- По количеству горелок — котлы могут быть одногорелочными, двухгорелочными или другими вариантами с несколькими горелками. Для управления разнообразным числом горелочных устройств требуются различные типы автоматики.
- По принципу удаления продуктов сгорания — для котлов, работающих под избыточным давлением или в условиях разрежения, также применяются различные комплекты автоматики.
Функции котловой автоматики
Функции котловой автоматики зависят от уровня необходимой автоматизации, способа регулирования производительности и других рабочих параметров котла. К числу основных функций можно отнести:
- автоматический или полуавтоматический запуск и остановка котла;
- автоматическая проверка герметичности запорных клапанов;
- предварительная и послепусковая вентиляция топки котла;
- автоматическое регулирование мощности котла (как плавно, так и позиционно);
- автоматическое регулирование соотношения топлива и воздуха;
- автоматическое поддержание заданного разрежения в топке;
- автоматическая защита агрегата теплоносителя при возникновении аварийных ситуаций.
Разновидности автоматики для отопительных котлов
Автоматика функционирует эффективно, четко и надежно, повышая производительность отопительного оборудования, оптимизируя потребление энергии и обеспечивая простоту, комфорт и безопасность в эксплуатации.
Система автоматики защищает отопительные устройства от перегрузок и инициирует аварийное отключение газовой подачи в случае возникновения непредвиденных обстоятельств. Так же она регулирует уровень интенсивности горения и потребление топлива, что позволяет владельцам экономить средства на обогреве помещений.
Автоматический узел обладает гибкими настройками и дает владельцу возможность устанавливать максимально удобные параметры работы для оборудования.
По базовому принципу работы и конструктивным особенностям автоматика для газового оборудования подразделяется на:
- энергозависимые устройства;
- независимые от источника энергии приборы.
Системы первого типа представляют собой сложные электронные агрегаты, которые требуют непрерывной подачи электрики для своей корректной работы. В то же время, вторые устройства — это упрощенные механические конструкции, не требующие внешнего энергетического питания.
Вид #1 — энергозависимые изделия
Энергозависимый модуль представляет собой небольшое электронное устройство, которое реагирует на подачу энергоносителя. Оно включается и выключается в момент открытия или закрытия основного газового крана, отличается сложной конструкцией и наличием большого количества элементов и микросхем.
Благодаря такому устройству, владельцы могут:
- активировать или прекращать подачу газа;
- запускать отопительную систему в автоматическом режиме;
- регулировать мощность основной горелки (благодаря встроенному термостату);
- остановить работающий котел как в аварийной ситуации, так и в рамках заданного пользователем режима;
- выводить текущие показатели на дисплей (например, уровень температуры воздуха в помещении, температура рабочего теплоносителя и так далее).
Более усовершенствованные модели обладают дополнительным функционалом, предоставляя пользователям неограниченные и удобные условия для контроля и управления агрегатом. Электронные панели предлагают полную защиту отопительного оборудования от неисправностей трехходового клапана и предотвращают его замерзание.
Если температура в помещении резко падает, умная система самостоятельно запускает отопительное оборудование и отключает его, когда в пространстве достигается комфортный температурный режим.
Опция самостоятельной диагностики, встроенная в некоторые модули, позволяет выявить неисправности в работе и способствует своевременному обнаружению поврежденных компонентов системы. Это дает возможность заблаговременно заметить поломку и заменить малозаметный элемент до того, как он станет серьезной проблемой для работы оборудования.
Небольшие неисправности в процессе работы отопительной системы могут привести к более серьезным проблемам и стать причиной дополнительных расходов на ремонт и демонтаж (полный или частичный) оборудования. Возможность самодиагностики помогает обнаружить неисправность и успешно устранить её.
Конструкция и принцип функционирования
Автоматика, управляющая работой газового котла, состоит из множества элементов, которые можно условно разделить на две подгруппы. Первая включает механизмы, отвечающие за полноценное и безопасное функционирование самого котла, а вторая — устройства, позволяющие использовать отопительную систему в максимально удобном и комфортном режиме для пользователя.
Составляющие элементы системы безопасности
За эксплуатационную безопасность агрегата отвечают несколько модулей:
- Контроллер пламени — состоит из двух ключевых компонентов: электромагнитного клапана и термопары. Он своевременно и надежно перекрывает газ, предотвращая риск утечки.
- Термостат — поддерживает заданную температуру теплоносителя и защищает систему от перегрева. При снижении температуры до минимальных значений, этот модуль инициирует работу котла, а после достижения критических температур отключает его, избавляя владельцев от необходимости постоянно контролировать систему.
- Датчик, контролирующий тягу — отвечает за прекращение подачи газа на горелку в случае изменения положения биметаллической пластины, что позволяет избежать утечки газа.
- Предохранительный клапан — следит за уровнем теплоносителя в контуре и гарантирует его необходимую подачу.
Дополнительно к таким функциям, автоматика обладает рядом других возможностей, которые повышают удобство использования оборудования.
Устройство обеспечивает автозажигание газовой горелки, выбирает наиболее эффективный рабочий режим, способствует экономичному расходованию энергии и проводит самодиагностику, избавляя владельцев от необходимости заниматься этими задачами самостоятельно.
Принцип работы автоматики безопасности
Согласно актуальным нормам, системы безопасности газовых котлов должны обязательно включать устройство, способное завершить работу всей системы и перекрыть подачу газа в случае неожиданных поломок или любых форс-мажорных ситуаций.
Для выполнения этой задачи автоматика контролирует следующие параметры:
- давление газа в системе;
- наличие оптимального размера пламени в горелке;
- качество тяги;
- уровень температуры рабочего теплоносителя.
Когда в независимой механической системе давление газа падает до критического уровня, подача ресурса прекращается незамедлительно. Это достигается автоматически благодаря клапанному механизму, настроенному на определённое значение.
Энергозависимые электронные устройства имеют несколько иную конструкцию. В них эту функцию выполняет реле минимального и максимального давления.
При увеличении количества атмосфер мембрана с штоком изгибается, размыкая контакты питания самого котла. Газ перестает поступать и не подается, пока уровень давления не нормализуется.
Самостоятельные попытки устранения неполадок или вмешательства в основной функционал оборудования запрещены законодательством. Все возникающие проблемы может устранять только квалифицированный специалист — сотрудник газоподающего предприятия.
Заключение
Многие владельцы домов самостоятельно занимаются обслуживанием своих отопительных систем. Это вызывает интерес к функционированию автоматических систем газовых котлов различных типов. Мы подробно освещаем данную тему, однако настоятельно не рекомендуем пытаться самостоятельно ремонтировать клапаны безопасности, если у вас нет соответствующего опыта. В лучшем случае, вы можете прочистить сетчатый фильтр или заменить поврежденную мембрану или электромагнит. Настройку пламени горелки или запальника лучше доверить профессиональному газовщику.
Примечание. В статье использованы материалы производителя котлов «Лемакс», размещённые на официальном ресурсе.
Основные функции автоматики
Главная задача автоматических систем отопления — немедленная реакция на изменения ситуации. Одна из основных функций автоматических устройств — прекращение подачи газа в рабочую зону. Необходимость отсечь подачу бытового газа может возникнуть в следующих случаях:
- плохая работа вытяжного устройства, ухудшение тяги, что может привести к проникновению вредных продуктов горения в помещения;
- резкие перепады рабочего давления в магистральном газопроводе;
- внезапное затухание пламени на основной горелке.
Во всех этих ситуациях именно автоматика газового котла контролирует подачу газового топлива, обеспечивая безопасность жильцов. Исходя из соображений безопасности, в соответствии с действующими нормами, все старые модели газо-нагревательного оборудования, которые не оборудованы данными устройствами, должны устанавливаться автоматическими системами. Что касается новых современных газовых отопительных агрегатов, то такие котлы уже имеют автоматизацию.
Для справки: зачастую дешевле установить новый котел, чем модернизировать старую систему отопления, оснастив котел автоматикой. Это объясняется значительными конструктивными отличиями между старыми и современными моделями обогревательного оборудования.
Какая автоматика лучше – механическая или электронная?
Приборы, контролирующие работу отопительного оборудования, могут быть либо механическими, либо электронными. В большинстве бюджетных моделей газовых котлов используется механическое, ручное управление. Несмотря на стремительное развитие технологий, механические системы остаются надежными и проверенными. Автоматика безопасности газовых котлов с ручным управлением значительно дешевле, а принцип работы большинства моделей котлов с ручным управлением прост и понятен для пользователя.
Блок автоматики механического типа проще в обслуживании и ремонте. Разборка такого устройства — задача, с которой вполне справится специалист по теплотехнике, который осущестляет профилактику котельного оборудования в вашем доме.
Механическое управление газовым котлом не зависит от электроснабжения — владелец жилья самостоятельно устанавливает желаемую температуру для обогрева, и все действия зависят от физических законов, на которых основана работа устройства.
Для информации: теплообменник оснащен термопарой — механизмом, состоящим из двух частей — стальной и никелевой. В процессе нагрева пластина удлиняется, а при охлаждении — сокращается, воздействуя на клапан, который открывает или закрывает подачу газа в рабочую зону. Аналогично функционирует и регулятор тяги, установленных в газовых котлах с открытой камерой сгорания. Биметаллическая пластина, достигая температуры выше 75 градусов Цельсия, выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в исходное положение. Это довольно просто и логично.
*
Принцип работы автоматики с электронной начинкой отличается от механической, так как она использует не физические свойства материалов, а иной метод передачи сигналов к оборудованию.
Электронные автоматические системы контроля
Наиболее распространенный тип автоматики, используемый в бюджетных котлах — электронный термостат.
Прибор устанавливается внутри помещения и управляет обогревом на основе сигналов от выносного термодатчика, установленного в актуальной зоне. При снижении температуры ниже установленного уровня, термостат подает сигнал на включение котла. Когда их уровень достигает оптимальных параметров, датчики передают сигнал о выключении котла. Комнатные термостаты, как правило, соединяются с газовыми котлами кабельным методом.
В этом случае наличие термостата гарантирует оптимальную температуру нагрева газового котла и экономное потребление газа. На современном рынке представлены различные типы термостатов, отличающиеся функциональностью, техническими характеристиками и методом монтажа. Программируемые устройства обеспечивают поддержание оптимального температурного режима в жилом помещении на протяжении установленного времени.
Для сведения: некоторые модели могут автоматически контролировать работу газового котла в течение суток, другие варианты способны осуществить контроль на протяжении недели. Есть также устройства с беспроводным управлением, которые позволяют удаленно контролировать работу котла. Радиус действия современных дистанционных систем управления колеблется от 25 до 100 метров, в зависимости от выбранной модели.
Электрика котлов, что крепится к стенам
Отличие таких котлов от аналогичных заключается в том, что такой теплообменник имеет полностью электронный контроль всех процессов работы котла. Он отвечает за розжиг, поддержание горения и поддержание рекомендованной температуры.
Главное здесь — газовые котлы и некоторые модели напольных котлов имеют автоматику, которая полностью зависит от электроснабжения, что делает их полностью энергозависимыми автоматами.
Важно помнить, что, несмотря на свои продвинутые функции и возможности, безопасность самих процессов все еще обеспечивается механическими системами. То есть три критических обстоятельства, при которых происходит аварийное отключение, будут работать независимо от электрики — это чисто механические процессы.
Автоматика газового котла предназначена для максимальной эргономичности и разработана с учетом потребностей людей, живущих в небольших квартирах или частных домах. Чтобы отопительное устройство запустилось, пользователю достаточно нажать всего лишь одну кнопку и указать, какую температуру он хочет установить.
Теперь мы хотим вкратце объяснить, как работает ваш котел и какие системы и элементы будут задействованы:
После выполнения указанных выше действий и запуска контроллера генератора тепла происходит сбор и отображение параметров на датчиках. То есть фиксируется температура воздуха в комнате, температура теплоносителя, также проверяется текущее давление газа и воды в самом котле, с подтверждением наличия тяги в дымоходе.
Когда аппарат удостоверится, что все параметры находятся в допустимых пределах, платформа, работающая на основе электроники, подает напряжение на электромагнитный клапан газа, и в это мгновение происходит разряд на электродах. Примечание: фитиля нет.
Главная горелка запускается и отдает максимальную мощность, чтобы теплоноситель нагрелся наиболее быстро. Процесс плавно контролируется с помощью датчика, отвечающего за огонь и горение. Контроллер также активирует встроенный циркуляционный насос.
Если температура теплоносителя приближается к нижним пределам, это фиксируется накладным датчиком, и интенсивность горения снижается. Горелки с ступенчатым управлением переходят в режим работы на минимальной мощности, а модуляционные просто плавно уменьшают свою производительность.
Когда достигается нужный уровень нагрева, газ автоматически перекрывается. Если же датчик обнаруживает, что вода в системе становится холодной, процесс нагрева вновь запускается.
Примечание: в котлах турбинного типа с закрытой камерой для сгорания контроллер отвечает также за включение и выключение вентилятора.
Итог
Многие пользователи берут на себя непростую задачу по обслуживанию газовых котлов. Поэтому наша статья сохраняет актуальность, поскольку каждый стремится разобраться в конструкции такого устройства.
Если вы имеете достаточный опыт и уверенность в своих силах, чтобы самостоятельно менять детали или выполнять подобные действия, то вы можете без проблем обслуживать ваш котел. Однако если у вас отсутствует опыт, лучше доверить это профессионалу.
Неопытные попытки устранить даже незначительные поломки могут привести к серьезным проблемам. Всё, что вы сможете сделать без глубоких знаний — это заменить мембрану или очистить фильтр.
Всё остальное лучше оставить на усмотрение специалиста. Мы надеемся, что наша статья оказалась для вас полезной и познавательной. Оставляйте свои отзывы и рекомендации.
Мы стремимся создавать ещё более информативные и увлекательные материалы для вас.
