Дом, дизайн, ремонт, декор. Двор и сад. Своими руками

Дом, дизайн, ремонт, декор. Двор и сад. Своими руками

» » Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца. Виды автоматики для газовых котлов отопления Работает автоматика газового котла

Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца. Виды автоматики для газовых котлов отопления Работает автоматика газового котла


Проблему отопления и нагрева воды в загородных домах, к которым подведены газовые коммуникации проще всего решить с помощью газового котла, который занимает центральное место в системе отопления.

Организуя последнюю в своем доме, потребители стараются выбрать наиболее простой и удобный в эксплуатации котел.

Однако нельзя забывать о том, что газ - это легко воспламеняющее, взрывоопасное вещество, пользоваться которым необходимо с особой осторожностью.

Поэтому разработчики оборудования оснащают отопительные котлы, работающие на газе специальными автоматическими устройствами, которые не только управляют его работой в процессе эксплуатации, но и обеспечивают высокий уровень безопасности при возникновении нештатных ситуаций.

В общем случае к устройствам котловой автоматики относятся:

  • газовые клапаны;
  • разнообразные датчики контроля (нагрев, присутствие газа и пр.);
  • блоки управления;
  • системы обеспечения безопасности.

Цели и задачи автоматики.

Эффективность и безопасность эксплуатации газового котла зависит от соблюдения установленных режимов работы в течении длительного периода времени. Причем у его владельца не всегда имеется возможность проконтролировать соответствие рабочих параметров установленным значениям.

В соответствии с действующими нормативными документами средства автоматики, устанавливаемые в газовых отопительных котлах должны отсекать подачу газа в случаях:

  • недостаточной тяги в дымоходе;
  • отсутствия пламени на запальнике;
  • низкого или слишком высокого давления газа.

Помогает решать эти задачи котловая автоматика. Именно она способна обеспечить выполнение всех эксплуатационных требований, а также сообщить владельцу котла о возникших нарушениях в его работе. В настоящее время все газовые котлы в обязательном порядке оснащаются автоматическими системами управления, которые, во многом определяя их функциональные возможности, влияют на работу системы отопления в целом.

Основная классификация устройств автоматики для отопительных котлов предусматривает разделение их на два вида:

  1. Энергонезависимые - принцип действия которых основан на применении механических устройств.
  2. Энергозависимые - использующие в работе сложные электромеханические узлы и электронные приборы.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОТЛОВ, ОСНАЩЕННЫХ ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОЙ АВТОМАТИКОЙ

Запуск газового котла, оснащенного энергонезависимой автоматикой, осуществляется вручную. При нажатии на кнопку системы запуска шайба, перекрывающая подачу газа в котел, выжимается, клапан принудительно открывается и газ подается к запальнику, где и поджигается при помощи пьезоэлемента.

Розжиг газа приводит к быстрому (до 30 сек.) нагреванию термопары, которая начинает вырабатывать напряжение, позволяющее электромагниту удерживать клапан подачи газа открытым. В случае, если по какой-то причине пламя гаснет, термопара остывает и клапан закрывается, перекрывая доступ газа к горелке.

Функциональные возможности котлов с энергонезависимой автоматикой крайне ограничены и сводятся к установке необходимой температуры теплоносителя, которая осуществляется вручную. Для этого на панели управления котла предусмотрена температурная шкала, по которой и устанавливается рабочая температура теплоносителя внутри котла.

В процессе работы заданная температура поддерживается с помощью специального терморегулятора (термостата), который по мере необходимости открывает или закрывает кран подачи газа.

Работа терморегулятора обеспечивается с помощью термопары, встроенной в теплообменник котла. При этом она снабжена специальным стержнем, изготовленным из инвара (сплав 64% Fe + 36% Ni), который на изменение температуры реагирует изменением геометрических размеров детали. С помощью этого стержня, который жестко соединен с клапаном подачи газа и регулируется поступление последнего в горелку.

Кроме того, котлы, оснащенные энергонезависимой автоматикой, дополнительно оснащаются специальными датчиками, которые в случае падения тяги в дымоходе или давления газа в магистрали перекроют подачу газа в котел.

В основу конструкции датчика тяги положена тонкая биметаллическая пластина, которая в нормальном режиме находится в изогнутом состоянии и удерживает открытым соответствующий клапан. При уменьшении тяги в дымоходе пластина нагревается, что вызывает изменение ее геометрической формы, и, как следствие, клапан подачи газа закрывается.

Давление газа контролируется клапанным механизмом, настроенным на определенное значение. При значительном отклонении величины давления от заданного значения, механизм срабатывает, перекрывая подачу газа в горелку.

Преимуществами котлов с энергонезависимой автоматикой являются:

  • низкая стоимость;
  • простота управления, доступная людям, которые, как говорят, не дружат с техникой;
  • автономность работы для которой не требуется подключения к электросети.

РАБОТА КОТЛОВ С ЭНЕРГОЗАВИСИМОЙ АВТОМАТИКОЙ

Управление работой современного оборудования, оснащенного энергозависимой системой котловой автоматики, осуществляется в результате анализа микропроцессорным блоком управления данных, получаемых с датчиков температуры, давления и др. Практически все элементы управления котлом смонтированы внутри его корпуса, поэтому при установке последнего достаточно подсоединить необходимые трубопроводы и подключить котел к электросети общего пользования.

В отличие от котлов с энергонезависимой автоматикой, использование сложных электронных приборов значительно расширяет их функциональные возможности. Кроме способности самостоятельно поддерживать заданную температуру теплоносителя, современные контрольно-измерительные приборы в автоматическом режиме осуществляют:

  • пуск котла;
  • управление краном подачи газа и мощностью горелки;
  • выключение котла в экстренных случаях.

Кроме того, автоматизированные блоки управления оснащаются специальными дисплеями, на которых отображается вся необходимая информация о работе котла.

Последние модели газовых котлов способны контролировать концентрацию продуктов сгорания и управлять работой насоса. Также эти модели оснащаются системой самодиагностики, которая позволяет выявлять дефекты отдельных элементов системы в процессе эксплуатации.

Автоматизированные системы, благодаря слаженной работе электронных приборов, обеспечивают бесперебойную работу котла в соответствии с установленными режимами эксплуатации. Допускают они и применение специальных программаторов, которые позволяют настроить температурный режим работы котла на несколько дней, учитывая при этом прогноз погоды.

УДАЛЕННЫЙ КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ

Газовый котел, который служит источником тепловой энергии для системы отопления, относится к оборудованию, работающему постоянно на протяжении длительного времени. При этом его можно рассматривать, как совокупность устройств, предназначенных для выработки тепла и автоматического управления этим процессом.

Разрабатывая такие котлы, разработчики ставят перед собой задачу обеспечить его стабильную работу при минимальном вмешательстве пользователя. Для этого в конструкцию вводят различные датчики, управляющие устройства и исполнительные механизмы.

Однако их наличие не исключает необходимости, а в некоторых случаях и желания пользователя, дополнительно отрегулировать работу системы по своему усмотрению. И чем сложнее система автоматики, тем больше возможностей она может предоставить.

Как правило, основные пользовательские и сервисные настройки, необходимые для нормальной работы котла, выведены на основную панель, расположенную на корпусе котла. Их потребитель может изменить в любое время. Однако далеко не всегда отопитель расположен недалеко от пользователя. Например, в загородных домах котел может быть установлен как в отдельном помещении, так и вне дома. В этом случае встает вопрос о дистанционном управлении отоплением.

Существует несколько вариантов осуществления удаленного контроля.

Комнатные регуляторы.

С помощью комнатных регуляторов решаются самые простые задачи - регулировка температуры теплоносителя. Для этого в корпус регулятора встраивается соответствующий датчик, который соединен с системой автоматики котла. Могут использоваться и более сложные устройства, оснащенные электромеханическими или электронными датчиками и органами управления с собственным автономным питанием.

Связаны они с котловой автоматикой посредством проводов или по радиоканалу. Недостатком этих устройств является отсутствие обратной связи - передать команду можно, а получить информацию о состоянии системы нельзя.

Контроллеры дистанционного управления.

Контроллер дистанционного управления - это более сложное устройство, связанное с системой управления котлом посредством шины, по которой передается кодированные сигналы.

С помощью контроллера легко организовать не только управление практически всеми функциями, но и обеспечить обратную связь, выводя информацию о состоянии системы и обнаруженных дефектах на дисплей контроллера.

К недостаткам системы относят необходимость использования протоколов управления, из-за которых достаточно сложно согласовать отопительное оборудование с контроллером.

Телекоммуникационные модули.

Телекоммуникационный модуль, оснащенный модемом и слотом для Sim-карты при наличии соответствующего контроллера в составе автоматики котла дает возможность организовать пользователю держать под контролем всю систему отопления практически на любом удалении от нее.

Телекоммуникационный модуль устанавливается в любом месте и связывается с котлом через шину. Обмен информацией между автоматикой и пользователем осуществляется с помощью SMS-сообщений по каналам GSM-связи.

Такая организация обеспечивает своевременное получение пользователем информации о состоянии отопительного оборудования и воздействия на него при помощи соответствующих команд, отправленных с мобильного телефона. Единственное требование, которое должно быть обеспечено - наличие устойчивого сигнала сотовой связи.

В последнее время широкое распространение получили телекоммуникационные модули, обеспечивающие связь с пользователем через Интернет. В этом случае модуль соединяется с работающим компьютером, имеющим выход в Интернет, напрямую или через маршрутизатор.

Сигналы передаются на удаленный сервер, подключившись к которому можно увидеть в реальном времени и подкорректировать практически все параметры котлового оборудования.

Сообщения о появившихся неисправностях и дефектах передаются пользователю на электронную почту. С появлением ОС Android, интерфейс которой сходен с интерфейсом панелей управления котловой автоматики, стало возможным управление системой отопления с помощью смартфонов, что сделало удаленное управление системой отопления еще удобнее.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Есть три основных причины, по которым устанавливается автоматика:

  • экономия расхода энергоносителя;
  • повышение удобства эксплуатации;
  • повышение безопасности работы с оборудованием.

Система автоматики котла позволяет таким образом настроить работу оборудования, чтобы сырье использовалось максимально эффективно и рационально. Повышается КПД, не только экономится расход, но и микроклимат в доме становится более комфортным.

В число узлов для автоматизации могут входить:

  • регуляторы температуры;
  • датчики к водонагревателям;
  • вентиляторы;
  • погодозависимая автоматика;
  • регулятор отопления;
  • регуляторы тяги;
  • датчик обратной линии контура.

Ассортимент

Из всего числа производителей, работающих на рынке, лучшие оценки экспертов заслужили германские бренды Buderus, Vaillant и Viessmann. Их автоматика, изготавливаемая для газовых и твердотопливных котлов, отличается высокой точностью и надежностью.

Автоматизированные системы Buderus очень простые и недорогие. Они настраивают работу аппарата на экономный расход топлива, необходимые параметры комфортности вплоть до погодозависимости. Их легко обслуживать и настраивать. Системы контроля следят за поддержанием заданных значений комфорта.

Автоматика парового котла и других видов от Vaillant не дешевая, но отличается высокой степенью надежности и долговечности. В продажу предлагается широкий ряд продукции данного бренда.

Компания Viessmann большое внимание уделяет передовым технологиям, поэтому вся ее автоматика безопасности котлов и рационального использования ресурсов построена на новейших разработках, является компактной, экологичной и эффективной.

Отопительные установки, работающие на газе, отличаются повешенным уровнем опасности: возгорание, пожар, отравление угарным газом, взрыв.

Современные автоматические системы регулирования дают возможность обеспечивать эффективную и безопасную работу газового отопительного оборудования без постоянного контроля со стороны человека.

Все системы для газовых агрегатов делятся на энергозависимые и энергонезависимые.

Принцип работы и разновидности энергозависимых систем

Энергозависимая автоматика для газовых котлов предназначается для открывания и закрывания газового клапана с помощью электроники при подаче сигнала термодатчиком. К устройствам безопасности и регулирования температуры в помещении относятся:

Принцип работы энергонезависимой автоматики для газовых котлов

В энергонезависимых котлах для выполнения всех функций электроэнергия не используется. Клапаны приводятся в действие за счёт геометрических изменений управляющих элементов под воздействием температуры.

В прошлом энергонезависимые системы имели сложную регулировку. Поэтому пользователи зачастую выводили оборудование из строя с помощью изоленты или проволоки, что значительно снижало безопасность работы с системой отопления.

Современная итальянская энергонезависимая автоматика 630 Euro Sit отличается безопасностью и надёжностью. Основными её узлами являются:

  • Ручка управления с положениями: «выключено», «зажигание», «выбор температуры».
  • Система защиты пламени, отвечающая за блокировку подачи газа после выключения основной горелки
  • Устройство настройки минимального расхода газового топлива.
  • Регулятор давления.
  • Модуляционный термостат, оснащённый функцией полного отключения основной горелки.
  • Фильтры: выходной и основной горелки.
  • Штуцеры для определения расхода газа.

Внимание! Подвод газа, по выбору потребителя, может быть сбоку или снизу.

Функции и разновидности газовых клапанов

Газовый клапан электромагнитный – один из основных элементов автоматической системы, гидравлическое устройство, предназначенное для регулирования потока газа путём передачи электропитания на катушку клапана.

Под влиянием электромагнитных сил сердечник, связанный с седлом клапана, втягивается в катушку.

Внимание! Седло клапана в рабочем положении может иметь разное число положений. В зависимости от этого различают одно-, двух-, трёхстадийные и модулирующие клапаны.

  • Одностадийные клапаны имеют всего два положения – «закрыто» и «открыто». При подаче питания клапан занимает крайнее положение, обеспечивающее полный расход газа, на которое рассчитан агрегат.
  • Двухстадийный клапан полностью открывается через промежуточное положение с временной задержкой. Такая конструкция обеспечивает плавный пуск отопительной установки.

Внимание! Эти конструкции клапанов применяют для одностадийных горелок.

  • Трёхстадийные клапаны устанавливают на агрегатах, обладающих двумя ступенями мощности.
  • На котлах с возможностью плавного изменения мощности предусмотрены модулируемые газовые клапаны.

Использование мультиблоков автоматики для газовых котлов

Фирмы, специализирующиеся на производстве газовых автомат-их систем – SIT, Dungs, Honneywell, предлагают потребителям уже готовые блоки, представляющие собой комплекс устройств. В него входят фильтры, клапаны, регулятор температуры, стабилизатор давления.

Система автоматики ELLETROSIT состоит из:

  • комбинированного газового клапана;
  • предельного термостата с датчиком;
  • регулируемого термостата с термодатчиком;
  • датчика тяги;
  • стабилизатора давления газового топлива;
  • двухступенчатого клапана основной горелки.

Стопорный клапан включается и выключается с помощью термостата, контролирующего температуру теплоносителя в отопительном контуре.

Внимание! Данная система предусматривает возможность подсоединения комнатного термостата, с помощью которого в автоматическом режиме обеспечивается заданная температура в отапливаемом помещении.

Функции современных автоматических систем управления давно не ограничиваются контролем пуска и остановки котла, но и эффективно обеспечивают диагностику, сигнализацию и управление мощностью отопительной установки.

Газовые отопительные котлы являются устройствами повышенной опасности. При неправильной эксплуатации или неисправности они могут стать причиной отравления природным газом, продуктами горения, стать причиной пожара или даже взрыва. Именно поэтому все процессы, проходящие в котлоагрегатах должны осуществляться под постоянным контролем, за который отвечает газовая автоматика для котлов.

Конструкция и принцип действия

Все составляющее автоматики, применяющиеся в отопительных системах можно условно разделить на две большие группы:

  1. Приборы, обеспечивающие правильную и безопасную работу котельного оборудования.
  2. Устройства, повышающие комфорт при использовании котлоагрегата.

В автоматику безопасности газовых котлов входит:

В некоторых моделях котельного оборудования производителем предусматривается наличие прибора для отвода воздуха. Все устройства, входящие автоматическую систему безопасности – энергонезависимые или механические. При наличии исполнительных приводов и управляющего контроллера они могут работать под электронным управлением.

Автоматика для комфорта обеспечивает владельцу установки дополнительный функционал: авторозжиг горелки; функции самодиагностики и выбора оптимального режима работы, модуляцию пламени и пр. Этот вид автоматики не является обязательным и в некоторых моделях не применяется.

Принцип работы электронной системы безопасности основан на основании получения данных с датчиков, которые обрабатываются контроллером с микропроцессорным управлением. На основании полученных от датчиков и сенсоров данных, контроллер подает команды на приводы исполнительных приборов безопасности.

Принцип действия механической автоматики газового котла рассмотрим более подробно. Отопительная установка не работает – газовый клапан перекрыт. Для запуска котла выжимается шайба на клапане. Эта операция принудительно открывает клапан, газ поступает на запальник. После розжига запальника происходит нагрев термопары. На ней вырабатывается достаточное напряжение для работы электромагнита, который удерживает газовый клапан в открытом состоянии.

Поворотом шайбы устанавливается необходимая мощность котла: газ с нужным давлением поступает на горелку – происходит розжиг от запальника. После запуска котельной установки, контроль за температурой теплоносителя берет на себя термостат.

https://www.youtube.com/watch?v=VeK4dSo3B9Y По такому принципу работают практически все системы безопасности котельного оборудования, независимо от бренда. При выборе данной системы для котла рекомендуется обращать внимание на аппаратуру того же бренда, что и котел. Например, автоматику для газовых котлов BOSH лучше всего подыскивать именно этой торговой марки.

  • Давлением газа. При падении ниже допустимого значения прекращается подача топлива на горелку. Это происходит в автоматическом режиме благодаря механизму клапана, настроенному на определенное давление топлива. В энергозависимых модулях безопасности за контроль давления газа отвечают реле максимального и минимального давления. Эти приборы состоят из мембраны со штоком. При повышении давления топлива мембрана выгибается и размыкает контакты питания котельной установки. При нормализации давления, контакты питания устанавливаются в замкнутое положение.
  • Наличием пламени в горелке. При отсутствии пламени термопара остывает и прекращает производить ток, необходимый для работы электромагнитной заслонки газового клапана, который перекрывает подачу топлива на горелку.
  • Наличием тяги в дымоотводящем канале. При уменьшении тяги биметаллическая пластина датчика нагревается и меняет свою форму. Тяга, соединяющая пластину датчика с клапаном, выводит его из рабочего состояния и подача газа на горелку прекращается.
  • Температурой теплоносителя в контуре. За предотвращение перегрева и поддержание температуры теплоносителя в контуре отвечает термостат.

Практически все современные системы безопасности снабжены датчиками контроля и реле наличия и давления теплоносителя в системе. Данный тип автоматики чаще всего реализован в энергозависимых системах. Любая автоматика может выйти из строя по причинам низкого качества, неправильной эксплуатации и обслуживания. Далее вы сможете ознакомиться с характерными неисправностями автоматики котла и методами их самостоятельного устранения.

Следует знать, что самостоятельное вмешательство в конструкцию газовых установок запрещено законодательством. Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем при возникновении неисправностей в отопительной установке обратиться к специалистам, имеющим государственный сертификат на право проведения данных работ.

Отступив от темы, хотим сообщить, что нами были подготовлены сравнительные обзоры по газовым котлам. Ознакомиться с ними вы можете в следующих материалах:

к оглавлению

Наиболее популярные модели систем безопасности для котельного оборудования

Сегодня, на российском рынке климатической техники представлено более десятка моделей автоматики от разных торговых марок. Популярность того или иного бренда целиком зависит от востребованности отопительных установок той же торговой марки. Многие обладатели отечественного котельного оборудования спрашивают, как работает автоматика в газовом котле Лемакс? В данных установках используется автоматика EvroSit от итальянского производителя. Именно эта система автоматизации находится на первом месте по популярности среди отечественных производителей отопительных устройств.

к оглавлению

EvroSit

Модели этой линейки имеют хороший функционал и легко интегрируются практически в любую конструкцию котлоагрегата. Стандартные функции: контроль за давлением газа; контроль за наличием пламени в горелке и на запальнике; контроль за температурой теплоносителя и тягой в дымоходе. Пользование автоматикой этого бренда не вызывает особых сложностей у владельцев, но требует некоторых навыков.

  1. Перед запуском устройства необходимо нажать ручку регулировки и розжига и одновременно с этим кнопку пьезоэлемента.
  2. После зажигания запальника необходимо удерживать ручку в нажатом состоянии от 5 до 10 секунд, для нагрева термопары.
  3. Если после отжатия ручки запальник не потух, то можно переходить к повороту шайбы, для настройки давления газа. После этого, происходит розжиг основной горелки.

к оглавлению

Honeywell

Автоматика этого бренда достаточно широко распространена на российском рынке климатической техники благодаря сравнительно низкой стоимости, неплохой функциональности и широкому модельному ряду. Стандартный функционал: поддержание температуры теплоносителя в диапазоне от 40 до 90°С; контроль за давлением и подачей топлива; автоматическая остановка устройства при отсутствии или возникновении эффекта обратной тяги; контроль за наличием пламени в горелке.

к оглавлению

АОГВ

Ростовская продукция сегодня востребована отечественными пользователями наравне с европейскими моделями автоматики из-за ее надежности и низкой стоимости. Функционал автоматических систем АОГВ также достаточно богат. Стандартные возможности данной техники позволяют останавливать работу котлоагрегата при возникновении следующих ситуаций: превышение температуры теплоносителя выше установленного уровня; срыве пламени в запальнике и горелке; низком давлении и отсутствии теплоносителя в системе; любом сбое в системе подачи газа; снижении давления топлива ниже установленной нормы; при отсутствии или недостаточной тяге. Как работает автоматика газового котла аогв? Управление работой газового клапана происходит за счет напряжения, которое вырабатывает термопара. Именно это напряжение воздействует на катушку клапана и держит его открытым, пока горит горелка. Регуляция температуры происходит за счет термостата и клапанов, которые при повышении или понижении температуры открывают или перекрывают топливо, поступающее на горелку. Контроль за отводом отработанных газов осуществляет датчик тяги. Сделать правильный выбор автоматики для газовых котлов достаточно сложно. Мы настоятельно рекомендуем обратиться за помощью к профессионалам.

ventilationpro.ru

Все о автоматике для газовых котлов отопления

Каждая система газового отопления в частном доме или городской квартире имеет индивидуальные технические характеристики и особенности. Газовые котлы отличаются не только функциональностью и принципом работы, но и системой управления. В целях безопасности все модели газовых котлов, оборудованы приборами и устройствами автоматической регулировки отопительного оборудования. Для получения более полного представления об автономном отоплении в доме, следует разобраться, как работает система автоматики газового котла, и какие виды таких устройств существуют.

Отопительный газовый котел представляет собой сложное инженерно-техническое изделие, в процессе эксплуатации требующее к себе постоянного внимания. Автоматическое управление способно обеспечить необходимый контроль параметров работыра котла, делая отопительную систему по-настоящему автономной.

Что такое автоматика для газового котла. Общее представление

Автоматика, используемая для газовых котлов - это специальные устройства, обеспечивающие контроль работы нагревательного оборудования после его запуска. Основное предназначение приборов автоматического контроля заключается в обеспечении безопасности эксплуатации обогревательных агрегатов и поддержании оптимального температурного режима в помещении.

По функциональности автоматика делится на два основных типа:

  • энергозависимые устройства;
  • энергонезависимые приборы контроля.

Первый тип - энергозависимая автоматика, используемая в автономных отопительных системах, имеет более простую конструкцию и работает по остаточному принципу. Сигнал термодатчика об изменениях температуры поступает на электромагнитный клапан, который закрывается или открывается, перекрывая подачу газа на газовый котел. Таким типом контрольного оборудования оборудованы практически все котлы отопления.


Пример энергонезависимого блока автоматической системы безопасности газового котлаВторой тип автоматики - энергонезависимые устройства работают на основе физических свойств вещества, находящего внутри замкнутого контура прибора. При нагревании вещество расширяется, создавая повышенное давление внутри устройства. Под действием высокого давления приводится в действие газовый клапан, перекрывающий подачу газа в камеру сгорания. Включение котла осуществляется в обратном порядке. При снижении температуры происходит уменьшение объёма вещества, вследствие чего давление в приборе уменьшается. Клапан возвращается в обычное положение, открывая доступ газу к горелке. Такие приборы автоматики стоят на оснащении энергонезависимых газовых котлов. Модели блоков системы автоматики могут отличаться только штатным набором функций.

Читайте также: Заземление газового котла: как это сделать и зачем?

Принцип действия автоматики. Основные узлы

Рассматривая внутреннее устройство приборов автоматики безопасности, можно сделать однозначный вывод, что главными элементами конструкции являются предохранительный и основной клапаны, перекрывающие подачу топлива в рабочую зону или открывающие доступ газу в камеру сгорания. На этом действии построена вся автоматика для газовых котлов отопления. Различия могут быть только в наличии дополнительных функций у приборов автоматической регулировки и способах управления ими.

К примеру: Вы хотите включить котел. Розжиг осуществляется в результате подачи газа на запальную горелку. Этот процесс контролируется электромагнитным клапаном. Установленная термопара, подогреваемая запальной горелкой, способна за короткий промежуток времени, всего 2-3 с. выдать необходимую искру для воспламенения газа на основной горелке. Отпуская кнопку розжига, вы запускаете в работу основной клапан, который подает в камеру горения газ.

Устройство работает за счет взаимодействия обоих клапанов.

Выбирая необходимую температуру воздуха для отапливаемого помещения, устанавливаем регулятор в нужное положение. За всем процессом четко следит термостат, который оснащен датчиками, регулирующими объем поступающего газа в камеру сгорания. Благодаря двум клапанам, отсечному и моделирующему, установленному в термостате, регулируется поток газа, следовательно, и интенсивность нагрева котла. Схема расположения основных мест регулировки на приборах примерно выглядит таким образом.

На заметку: Интенсивность нагрева котельного оборудования можно регулировать путем увеличения или понижения рабочего давления на штуцерах. Обычная мембрана способна регулировать рабочее давление бытового газа на выходе. В другой ситуации отрегулировать выходное давление газа в системе можно путём манипуляций с винтом подачи газа.

Следует детальнее остановиться на том, какие виды автоматики существуют для домашних котлов на газообразном топливе, на каком принципе основана работа автоматических приборов, и как это отражается на безопасности и эффективности автономной системы отопления.

Основные функции автоматики

Главное назначение автоматики в системах отопления - мгновенная реакция на изменение ситуации. Одна из основных задач автоматических приборов регулировки – прекращение подачи газа в рабочую зону. Ситуации, при которых может возникнуть необходимость отсечь подачу бытового газа, могут быть следующие:

  • плохая работа вытяжного устройства, ухудшение тяги, при которых высока вероятность попадания во внутренние помещения вредных продуктов горения;
  • резкие перепады рабочего давления в магистральном газопроводе;
  • несанкционированное затухание пламени на основной горелке.

В перечисленных ситуациях именно благодаря автоматике газового котла контролируется подача газового топлива, что обеспечивает безопасность жильцов. Именно из соображений безопасности, в соответствии с существующими нормативами, автоматическими системами необходимо оборудовать все старые модели газо-нагревательного оборудования, штатная комплектация которых не предусматривала оснащение этими устройствами. Что же касается газовых отопительных агрегатов последних выпусков - то это котлы с автоматикой.

Для справки: в ряде случаев дешевле произвести установку нового котла, чем заниматься модернизацией старой системы отопления, оснащая котел автоматикой. Причина кроется в существенных конструктивных отличиях моделей старого образца от современных обогревательный агрегатов.

Основная статья: газовая горелка своими руками.

Какая автоматика лучше – механическая или электронная?

Приборы, контролирующие работу отопительного оборудования, могут быть механическими или электронными. В бюджетных моделях газовых котлов в большинстве случаев используется вариант механического, ручного управления. Несмотря на то, что уровень технического прогресса достиг небывалых высот, механика остается надежным и проверенным средством. Автоматика безопасности газовых котлов, действующая в ручном режиме управления, на порядок дешевле. Принцип работы большинства моделей котлов с ручным управлением прост и понятен для бытового использования.


Регулятор интенсивности подачи теплоносителя в радиатор системы водяного отопления

Блок автоматики механического принципа действия проще в обслуживании и ремонте. Разборка такого агрегата вполне по силам специалисту – теплотехнику, осуществляющему профилактический осмотр котельного оборудования в вашем доме.

Ручное, механическое управление газовым котлом не зависимо от электроснабжения - владелец жилья самостоятельно выставляет нужную для обогрева жилого помещения температуру, все остальное зависит от законов физики, которые заложены в основу работы механизма.

Для справки: теплообменник оснащен термопарой - механизмом на основе пластины, скомбинированной из двух частей - стальной и никелевой. В процессе нагрева пластина удлиняется, а при охлаждении - уменьшается в длине, воздействуя на клапан, который открывает или закрывает подачу газа в рабочую зону. На основе такого же принципа работает и регулятор тяги, которой оснащаются газовые котлы с открытой камерой сгорания. Биметаллическая пластина при повышении температуры до критической отметки (более 750С) выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в естественное положение. Все просто и понятно.

Иной принцип работы заложен в автоматике с электронной начинкой, использующей не физические свойства материалов и сред, а принципиально другой способ передачи сигнала оборудованию.

Электронные автоматические системы контроля

Наиболее распространенный вид автоматики, который используется в бюджетных моделях котлов – электронный термостат.

Прибор устанавливается внутри помещения и управляет обогревом на основе сигналов выносного термодатчика, расположенного в актуальной зоне помещения. При снижении температуры ниже установленного предела на котел подается сигнал о включении. При достижении оптимальных температурных параметров датчики передают в систему сигнал о выключении. Термостаты комнатные имеют с газовыми котлами кабельное соединение.

В данном случае наличие термостата обеспечивает оптимальную температуру нагрева газового котла и экономичность расхода голубого топлива. На сегодняшний день в продаже представлены термостаты нескольких типов, отличающиеся функциональностью, техническими характеристиками и способом монтажа. Программируемые приборы обеспечивают поддержание внутри жилого помещения оптимального температурного режима в течение заданного периода времени.

На заметку: некоторые модели могут осуществлять автоматический контроль над работой газового котла в течение суток, другие образцы техники способны контролировать работающий агрегат в течение недели. Производятся также приборы автоматического контроля беспроводного действия, позволяющие дистанционно контролировать работу котла. Радиус действия современных дистанционных систем управления, в зависимости от выбранной модели, составляет 25-100 м.

Заключение

Что лучше, механическая автоматика или электронные приборы контроля, решает потребитель. Хороший газовый котел может успешно работать как при ручном управлении, так и с использованием электронных автоматических устройств.

Современные приборы, которыми оснащаются все существующие на сегодняшний день модели газовых котлов, являются неотъемлемой частью системы отопления. Без настроенной соответствующим образом автоматики корректно не будет работать ни один газовый котел.

znatoktepla.ru

Виды автоматики для газовых котлов отопления

Работа любого отопительного котла должна основываться на постоянной и равномерной подаче топлива. Особенно это касается газового оборудования, потому что проблемы давления газа в отечественных подающих сетях налицо. Вот почему так важно, чтобы за всеми процессами, а особенно за подачей газа на горелку, следила автоматика для газовых котлов отопления.

Разновидности автоматики

Все, что сегодня производят в категории «автоматические контролирующие системы для отопительных котлов», делится на две группы:

  1. Энергозависимые.
  2. Энергонезависимые.

Внимание! Первые работают от электричества напряжением 12 В. Вторым никакой энергии не надо.

Энергозависимые приборы автоматики

Энергозависимая автоматика для газовых котлов – это электронные приборы, которые в основном регулируют подачу газа с помощью открытия или закрытия крана. Это достаточно сложное устройство, которое производителями наделяется дополнительными функциями. Итак, что может электронная автоматическая сеть?

  • Закрывать или открывать кран подачи топлива.
  • Запускать котел в автоматическом режиме.
  • Регулировать мощность горелки при помощи установленного термодатчика.
  • Останавливать работу котла при возникновении экстренных ситуаций или в случае запрограммированного режима.
  • Показывать визуально, как работает сам котел, до какой температуры нагрета вода и так далее.

В настоящее время многие производители пошли дальше, ведь требования к удобству эксплуатации газовых котлов все повышаются. Поэтому современная электронная автоматика может дополнительно:

  • Контролировать и управлять работой насоса.
  • Защищать систему отопления от замерзания. В данном случае автоматика может быстро запустить отопительный котел, если произошло резкое снижение температуры внутри помещений дома.
  • Защищать систему отопления от выхода из строя трехходового клапана.
  • Проводить самостоятельно диагностирование отопления и выявлять неисправности элементов и частей.

То есть получается так, что этот вид является автоматикой безопасности газовых котлов. Именно эти электронные блоки гарантируют, что отопительный прибор будет работать ровно, без скачков, соблюдая точный температурный режим, и не создавать проблем в процессе длительной эксплуатации. Особенно хотелось обратить ваше внимание на систему диагностики. С ее помощью можно предупредить большие неисправности. Если их вовремя не предупредить, то можно неплохо сэкономить на проведении капитального ремонта оборудования.
Электронный блок автоматики

В настоящее время на рынке можно приобрести различные автоматические устройства энергозависимого типа. Это могут быть программируемые блоки или обычные без программного управления. Первые удобны в том плане, что есть возможность задать температурный режим на длительное время. В данном случае диапазон составляет 1-7 дней. Зная прогноз погоды, можно установить температуру на каждый последующий день, тем самым, сохранив внутри дома комфортную температуру. Кстати, с помощью таких блоков можно запрограммировать температуру день-ночь.

Энергонезависимые

К данному виду автоматики относятся механические приборы контроля и регулирования процессов горения газа внутри отопительных котлов. Когда встает выбор между двумя группами автоматических систем, многие потребители выбирают именно механический вариант. Почему?

  • Во-первых, это самые дешевые конструкции.
  • Во-вторых, они имеют ручную настройку, что позволяет разобраться в процессах регулирования даже самых далеких от этих приборов людей.
  • В-третьих, это автономность блоков, ведь для их работы нет необходимости подключения к электрическим сетям. Даже если на какое-то время электричество будет отключено, регулировать котел будет просто.

В чем суть ручной настройки. На приборе установлена температурная шкала от минимума до максимума. Устанавливая стрелку регулятора на необходимую вам температуру, вы ее и задаете котлу. После того как котел будет зажжен, в дело вступает терморегулятор. Именно он будет контролировать заданную вами температуру, закрывая или открывая кран подачи газа. Термопара для газового котла, встроенная в теплообменник, то есть, непосредственно касаясь теплоносителя, в своем составе имеет специальный стержень, изготовленный из материала, который быстро реагирует на изменение температуры. Обычно такой стержень изготавливают из инвара (сплав из железа и никеля). Под действием температуры стержень увеличивается в длине или уменьшается. Он прочно соединен с клапаном, который под его действием регулирует подачу топлива на горелку.

В настоящее время производители газовых котлов к механическому блоку автоматики добавляют два датчика:

  1. Датчик тяги.
  2. Датчик пламени.

Оба прибора сразу же отключают подачу газа, если в дымоходе вдруг упала тяга или резко снизилось давление в газовой трубе. Их устройство основано на изгибе тонкой пластины, изготовленной из сплава двух металлов. К примеру, при высокой температуре пластина выгибается и таким образом удерживает клапан в открытом состоянии. Как только пламя стало меньше, пластина приходит в прямое состояние, тем самым перекрывая клапан. То же само происходит и в дымоходе с датчиком тяги.

Механический блок автоматики

Автоматические мультиблоки

Научно-технический прогресс дает нам сегодня возможность воспользоваться приборами, имеющими компактные размеры, но обладающие большими функциональными возможностями. Автоматика газовых котлов не осталась в стороне. Сегодня производители предлагают мультиблоки, в состав которых входят:

  • Газовый клапан комбинированного типа.
  • Терморегулятор.
  • Термодатчик.
  • Датчик тяги.
  • Прибор, стабилизирующий давление газа.
  • Клапан для горелки. Обычно этот прибор имеет двухступенчатое действие.

Обратите внимание на первый клапан. Он работает в связке с терморегулятором, который с помощью термодатчика контролирует температуру теплоносителя прямо в отопительном контуре. Такой миниблок может работать в паре с термостатом, который устанавливается в помещении. Последний контролирует температуру воздуха, а соответственно и температурный режим дома. Такая связка помогает более точно проводить регулировку работы газового отопительного котла.

Способы установки

В чем разница? Уже из самого названия можно догадаться, что проводные блоки автоматики соединяются с котлом при помощи кабелей или проводов. Особенно это касается термодатчиков и термостатов. Не самый лучший вариант, если дело касается установки в уже готовом доме. Для их монтажа придется делать проводку: скрытую или открытую. Если выбирается скрытый вариант, то придется штробить стены. А это никому ненужные расходы. Беспроводной вариант является оптимальным решением, но он дороже первого.

С виду одинаковые, но это только на первый взгляд. На самом же деле есть масса нюансов и тонкостей, о которых вам могут рассказать профессионалы, а все эти тонкости сильно влияют на характеристики котла.

Каждый котел разными способами выводит продукты сгорания, даже по-разному греют воду, различаются и их горелки, и способы непосредственного управления котлом, в частности способы его автоматизации.

Что же включает автоматизация? Как осуществляется работа автоматики газового котла?

Принцип работы и разновидности систем

Процесс и принципиальные моменты работы автоматики для любого газового котла заключается в следующем:

Существуют так называемые энергозависимые системы, которые работают от электросети, а соответственно, нуждаются в электричестве, и поэтому представляют собой громоздкие, огромные и сложные электроприборы, автоматика которых позволяет регулировать подачу топлива, мощность пламени и ряд других параметров. Все это позволяет неплохо экономить. Система может состоять из:

  1. Комнатного термостата
  2. Суточного программатора
  3. Недельного программатора
  4. Котла нагрева

Термостат для помещений (комнатный)

Термостат представляет собой устройство, которое располагается в помещении, в котором в свою очередь нужно регулировать температурный режим. Датчики термостата производят необходимые измерения. В том случае, если уровень тепла стал меньше, чем тот, который запрогроммирован в термостат, то устройство пошлет сигнал на аппаратуру котла, а она в свою очередь автоматически включит котел и он начнет работать.

Когда температура достигнет комфортных показателей, то автоматика точно также самостоятельно прекратит работу котла. .

Суточный программатор

Данный прибор очень похож на термостат и выполняет сходную функцию, однако в нем есть возможность программировать расписание работы котла на 24 часа.

Задается цикл, в котором по времени указан уровень температуры для отопления. Каждые сутки цикл запускается заново. Есть возможность подсоединить устройство к котлу проводом, либо по радиоканалу - это зависит от модели котла и ее возможностей.

Недельный программатор

Более продвинутое устройство. Имеет более широкие функции и возможности для управления внутридомовым климатом. Можно выбрать как уже предустановленный режим, так и настроить его самостоятельно. Цикл задается на неделю и, соответственно, еженедельно повторяется. Наиболее часто используется подключение по радиоканалу.

Устройства различаются по дизайну и цвету, поэтому можно выбирать программатор под свой вкус и интерьер, что тоже является небольшим, но приятным плюсом.

Принцип работы автоматики независимой от электросети

Подобные устройства для контроля могут быть, например, механизированными или целиком механическими, то есть не нуждающимися в электричестве, но регулировка автоматики газового котла обеспечивается частично при помощи человека. Конечно, в полном смысле слова такие устройства нельзя называть автоматикой, но роль человека здесь сведена к минимуму.

Все функции такой автоматики контролируются и обеспечиваются за счет качественных изменений в деталях самого прибора под воздействием различных температур. Как ни странно, при всем многообразии, удобстве и простоте электроники, многие решают пользоваться именно механическими устройствами.

Возможно, здесь играет особую роль цена, которая в разы меньше, но более важно, что таким приборам не стоит бояться отключения электричества, какие-нибудь перепады в электросети и не нужно дополнительных аксессуаров, например, стабилизатора напряжения.


Автоматика безопасности для газовых котлов

Принцип работы простейший: человек выставляет самостоятельно необходимую температуру, при помощи регулятора с градуированной шкалой. Внутри котла есть термопара, которая удлиняется при нагревании и уменьшается при охлаждении. Термопара, представляющая из себя стержень, тем самым воздействует на внутренний клапан котла и регулирует подачу газа. По примерно такому же принципу может работать, например, датчик тяги, который устанавливается в дымовом колпаке.

По всем нормативным документам любые средства автоматики для газовых котлов и установок должны останавливать их работу и прекращать подачу топлива в различных, потенциально опасных ситуациях:

  • Погасло пламя в запальнике
  • Высокое давление в трубопроводе
  • Наоборот слишком низкое давление в трубопроводе
  • Малая тяга в дымоходе

Данные эпизоды могут привести к сильной загазованности помещения, что очень опасно. Поэтому автоматика безопасности должна быть установлена на всех котлах как нового образца (уже встроена заранее), так и старого (путем дополнительной установки). Иногда проще и дешевле купить новый котел, с уже встроенной автоматикой, чем производить монтаж системы на старых моделях.

Зарубежные и отечественные производители используют одинаковый принцип при конструировании системы автоматизации котла. Хотя, конечно, устройство внутри может довольно сильно отличаться. Наиболее простыми и надежными считаются автоматические газовые клапаны.

Каждая составляющая расположена в одном корпусе конструкции, а к нему в свою очередь подключены трубопровод газа, трубка от датчика тяги и температурные датчики. Внутри установлен специальный электромагнитный клапан небольшого размера, который по умолчанию является «закрытым“.

Электромагнитный клапан газового котла - основной и один самых главных и необходимых элементов для автоматизированной системы газовых котлов. Представляет собой гидравлическое электроустройство, которое перекрывает или же открывает проход потоку газа, путем передачи электричества, получаемого от электропитания на катушку клапана.

Благодаря силам электромагнитной индукции, сердечник, который напрямую связан с клапаном, втягивается в катушку и закрывает отверстие для подачи газа, либо открывает его, соответственно.

Кроме того, текущие автоматические системы безопасности газовых котлов, давно не ограничиваются только запуском и выключением котла, пуском и перекрытием потока газа, они еще очень эффективно используются для диагностики работы котла, его состояния, а также управления, непосредственно, самой работой газового котла отопления.


Казалось бы, что подобные системы должны быть сложны в эксплуатации и устройстве, но это совсем не так. Автоматические системы имеют относительно простое устройство, кроме того, они уже, как правило, заранее встроены в котел, потому как эксплуатация котла без системы автоматизации безопасности (даже самой простой) может привести к фатальным последствиям, вплоть до взрыва газа.

Использование автоматики безопасности, решает огромный спектр проблем и позволяет вам не только эксплуатировать котел со спокойным сердцем, но и гарантирует исключение каких-либо непредвиденных ситуаций.

Стоит учесть и климатические условия, в которых используется котел. Например, на постсоветском пространстве актуальна будет именно та система, что наиболее адаптирована к нашим условиям. Такие устройства предлагают, например, многие российские производители. Притом отечественное производство может вполне составить конкуренцию иностранным компаниям, выпуская действительно качественную и, в целом, достойную продукцию.

Самое главное, что вы сможете спокойно использовать свой котел, вам не потребуется следить за ним постоянно, все за вас сделает автоматика, которая в некотором смысле является даже более «чуткой», чем любой человек.

Современная система автоматизации для газового котла имеет огромную роль в обеспечении безопасной и простой эксплуатации отопительных устройств как в больших котельных, так и в частных домах. Обходится без нее опасно и невозможно. Большим успехом пользуются как иностранные, так и отечественные разработки, поэтому доступен широкий выбор под каждую конкретную ситуацию.

Если вам необходимо подобрать надежный и безопасный газовый котел, то вы можете сделать это на нашем сайте. Не забывайте, что система автоматики наиболее важный элемент для всей системы отопления в целом, ведь ваша безопасность во многом зависит именно от нее.