Устройство и принцип работы автоматики для газовых котлов отопления

Элементы автоматики

Поддержание оптимального режима работы котла и безопасность оборудования уже давно зависят не от человеческого фактора, а от автоматики, которой комплектуется газовое оборудование. Она бывает энергозависимой, более надежной, но требующей присутствия источника бесперебойного питания, и энергонезависимой (механической), отличающейся автономностью и простой конструкцией. Система безопасности может состоять лишь из необходимых элементов или быть многофункциональной, иметь ручное регулирование или программатор.

Автоматика обеспечивает надежное и экономичное функционирование газового котла без участия человека.

Энергонезависимая система

Подобная автоматика привлекательна своей изолированностью от электроэнергии, низкой стоимостью и ремонтопригодностью. Диапазон рабочих температур, влияющих на работу термостата, здесь устанавливается вручную посредством переключателя, подсоединенного к встроенному в котел терморегулятору. В его конструкции присутствует стержень, изготавливаемый из материала, способного укорачиваться и удлиняться при изменении температуры теплоносителя. В результате, клапан на подаче газа открывается или закрывается, полностью перекрывая поступление топлива к горелке.

В комплект энергонезависимой автоматики включают, также, датчики пламени и тяги. При внезапном затухании горелки, как и при значительном снижении тяги, газ мгновенно перекрывается. Но для комфортной и экономичной эксплуатации современных котлов вышеперечисленных опций бывает недостаточно. Ручное регулирование не дает возможности использования оборудования в оптимальных режимах, поэтому экономия, комфорт и срок службы котла без дополнительной автоматики сводятся к минимуму.

Энергозависимая система

Максимальное удобство эксплуатации газовых отопительных приборов обеспечивает электронная автоматика. Достаточно лишь ввести на дисплее рабочие параметры или уже запрограммированные режимы, как в дело вступает система регулирования и контроля. Она функционирует, основываясь на принципе электромагнитных клапанов, получающих команды от микропроцессорного блока.

Минусом энергозависимой автоматики является ее привязанность к электроэнергии. При возможных сбоях в электросети оборудование блокируется, и теплоноситель перестает прогреваться, что ведет к остыванию отопительного контура. Работоспособность системы и элементов безопасности котла поддерживают путем подключения оборудования к источнику бесперебойного питания или к дизельному генератору.

Современная автоматика способна:

поддерживать разные температуры в зависимости от дней недели или времени суток;
регулировать тепловой режим, принимая во внимание погодные условия;
создавать индивидуальную температуру в отдельных помещениях;
предупреждать промерзание отопительного контура;
диагностировать неисправности и многое другое.

Принцип работы базовой автоматики

Далее автомат включает газовую горелку, которая подхватывает огонь от запальника. После прогрева теплоносителя до требуемой температуры, автоматика (в данном случае термостат) срабатывает на отключение горелки, а когда происходит охлаждение воды до граничных показателей, то дается сигнал на включение. Запальник же продолжает все это время гореть. Данная опция позволяет:

защитить окружающее пространство от возможной утечки газа;
предотвратить закипание воды в теплообменнике;
прекратить подачу топлива к соплу при отсутствии тяги или резком изменении давления газа в магистральном трубопроводе.

Защита оборудования

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

понижается или повышается давление газа перед горелками;
понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
уменьшается разрежение в топке;
понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
понижается или повышается уровень воды в барабане;
исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

понижается или повышается давление газа перед горелками;
понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
уменьшается разрежение в топке;
понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
уменьшается разрежение в топке;
гаснет факел;
понижается или повышается уровень воды в барабане;
исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

понижается давление под решёткой;
уменьшается разрежение в топке;
понижается или повышается уровень воды в барабане;
исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

повышается температура воды на выходе из котла;
повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
уменьшается разрежение в топке;
снижается расход воды;
понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Принцип работы базовой автоматики

защитить окружающее пространство от возможной утечки газа;
предотвратить закипание воды в теплообменнике;
прекратить подачу топлива к соплу при отсутствии тяги или резком изменении давления газа в магистральном трубопроводе.

Автоматика безопасности для котлов

820 NOVA SIT это многофункциональный регулятор подачи газа с системой термоэлектрической защиты пламени; с блокировкой подачи газа после сброса электромагнита; с трехпозиционной ручкой управления: «выключено», «пилот», «включено»; регулятором давления с сервоуправлением; электромагнитным реле вкл. / выкл. 820 NOVA подходит для использования в котлах, газовых плитах, конвекторах, каминах и инфракрасных нагревателях.

Система термоэлектрической защиты пламени сблокировкой подачи газа на основную горелку.
Механизм блокировки для предотвращения ошибочных действий.
Модуляционный термостат.
Настройка подачи газа к запальной горелке.
Устройство настройки максимального потока газа или стабилизатор давления.
Штуцеры для измерения давления газа при настройке.
Пьезовоспламенитель

Автоматика “АРБАТ” применяется для установки в составе газогорелочных устройств на бытовых отопительных котлах и аппаратах мощностью до 50 кВт, работающих на природном и сжиженном газе, служит для автоматического регулирования расхода газа, теплового процесса в отапливаемом помещении и отключения газогорелочного устройства при отсутствии тяги в дымоходе или погасании пламени запальной горелки.

Автоматика Регулирования и безопасности “АРБАТ” обеспечивает 5 степеней защиты:
– прекращение подачи газа при погасании пламени запальной горелки ;
– отключение горелки при временном прекращении подачи газа;
– прекращение подачи газа при отсутствии разряжения в дымоходе;
– автоматическую блокировку подачи газа к основной горелке при розжиге запальника;
– автоматическое поддержание установленной температуры теплоносителя.

Автоматика отличается универсальностью, рациональной компоновкой, относительно простой конструкцией при большом количестве выполняемых операций. Работа блока не зависит от его ориентации в пространстве.

3 Обзор производителей и популярных моделей

Стоимость блоков управления будет варьироваться в зависимости от функциональных возможностей конкретной модели. Самыми дорогими считаются электронные приборы, имеющие функцию программирования. Такая автоматика позволяет владельцу настраивать работу оборудования по своему усмотрению и существенно снижает расход газа, обеспечивая необходимую безопасность при эксплуатации техники.

Одним из крупнейших производителей автоматики для котлов является итальянская компания «Evrosit». Блоки управления от этого бренда отличаются универсальностью в использовании. В продаже можно подобрать модели, которые подходят для котлов с мощностью 7−24 кВт. Предлагается как относительно недорогая итальянская автоматика для газовых котлов с простым функционалом, так и топовые модули, которые позволяют полностью контролировать работу отопителя, интегрируя его в систему «Умный дом».

Немецкий концерн «Honeywell» занимается производством газовых отопителей более 100 лет. Среди предложений этого бренда можно найти универсальную автоматику, которая предназначается как для использования с бытовыми отопительными, так и с промышленными установками. Большую популярность заслужила базовая система Honeywell 5474, которая имеет необходимый набор контролирующих функций, обеспечивающих эффективную работу котла и его полную безопасность. Даже старое оборудование с такой автоматикой будет отличаться экономичностью и универсальностью.

Популярностью на отечественном рынке пользуется и автоматика безопасности газовых котлов от российского производителя «Орион». В базовом комплекте можно найти датчик тяги и пьезокерамический розжиг. Блок автоматики следит за показателями давления в магистрали, при необходимости отключая подачу газа или увеличивая интенсивность работы горелки. Преимуществом является доступная стоимость, функциональность, надежность и простота эксплуатации.

Установка автоматического оборудования котельной

Автоматика безопасности и регулирования необходима в котельной, где установлена газовая техника. Она предотвращает опасные ситуации, возникающие по следующим причинам:

Снижение давления газа в сети и прекращение подачи. Горелка угасает, при возобновлении подачи газ попадает в атмосферу котельной с последующим возгоранием. Автоматика безопасности отключит подачу и не допустит возникновения пожара.
Отсутствие тяги. При нарушениях работы котла автоматическое устройство перекроет подачу топлива и выдаст сообщение об ошибке для персонала.
Угасание горелки по иным причинам. Благодаря автоматическому контролю случайности не приведут к опасной ситуации.
Перегрев теплоносителя в котле до высоких температур. При повышении температуры до 95 градусов, запускается процесс регулирования, который выравнивает ее до допустимых значений.

Принцип действия в составе котла

Схема подключения термоэлектрического датчика в различных газоиспользующих приборах примерно одинакова. Измерительный электрод находится в зоне действия фитиля либо основной горелки, проводник присоединен к электромагниту, открывающему подачу газа.

Как работает термопара на напольных котлах типа АОГВ и аналогичных аппаратах:

Пользователь одной рукой нажимает кнопку и принудительно открывает электромагнитный клапан подачи газа.
Второй рукой домовладелец включает пьезорозжиг, удерживая первую клавишу. Вспыхивает запальник.
Согласно инструкции по эксплуатации, кнопку необходимо держать 5—30 секунд (зависит от модели агрегата), в течение которых фитиль прогревает измерительный электрод.
В цепи электромагнита возникает постоянный ток, идущий от термоэлектродов. Пользователь отпускает клавишу, но подача топлива не прекращается – теперь клапан удерживает напряжение термопары.

Если в силу разных причин огонь потухнет, нагрев термоэлемента закончится, ЭДС исчезнет. Электромагнит отключится, пружина захлопнет клапан и перекроет путь топливу.

Внутренние устройства газового котла

Внутренние устройства котельного оборудования можно разделить на две группы:

Обязательные;
Дополнительные.

К обязательным конструктивным элементам газового котла относятся:

Горелочное устройство;
Теплообменник;
Наружная обшивка (кожух);
Элемент управления температурой теплоносителя;
Газовый клапан.

Горелочное устройство состоит из группы труб с перфорацией по диаметру, воздухозаборной решеткой (атмосферные горелки). В закрытые камеры сгорания воздух нагнетается вентилятором. Наддувные горелки оборудованы вентилятором повышенной производительности.

Теплообменный аппарат – трубчатый змеевик с пластинами оребрения. Выполняется из чугуна или стали.

Стальные теплообменники отличаются высокой прочностью, более высокими показателями теплопередачи. Сталь несколько легче чугуна, поэтому все настенные агрегаты имеют теплообменник из этого материала. Сталь более подвержена коррозии, срок службы изделий из нее меньше чугунных аналогов.

Чугунные теплообменные аппараты тяжелее, но меньше подвержены коррозии. Чугун отрицательно реагирует на гидроудары и резкое изменение температуры. При резком вбросе холодной воды (в процессе подпитки системы) горячий теплообменник может лопнуть.

Наружная обшивка выполняется из стали или пластика, под ней иногда оборудуется слой тепловой изоляции.

Элемент управления температурой имеет различные модификации – от механической до дистанционного управления режимом работы.

Газовый клапан осуществляет процесс подачи газа, регулирует величину объема подаваемого на горение топлива. Работа его напрямую зависит от терморегулятора температуры теплоносителя.

К дополнительным элементам относятся:

Циркуляционный насос;
Расширительный бак (экспанзомат);
Вентилятор системы удаления дыма и забора воздуха;
Теплообменник ГВС;
Трехходовой клапан ГВС;
Система управления и автоматики.

Циркуляционные насосы всегда приблизительно соответствуют по производительности тепловой мощности котла. Объем встроенного расширительного бака довольно мал, рекомендуется проводить проверочный расчет его соответствия смонтированной системе отопления.

Вентиляторами оборудуются настенные котлы с закрытой камерой сгорания. Система ГВС входит в состав двухконтурного котла, как настенного, так и напольного типа.

Системы управления отличаются степенью сложности и наполненности функциями. Простейшие системы осуществляют управление температурой, имеют ряд блокировок безопасности (от закипания, наличие протока и так далее).

Более сложные системы обладают возможностями самодиагностики, интегрирования с системами погодозависимой автоматики, программирования режимов работы, дистанционное управление.

Функциональность автоматики водогрейных котлов

В большинстве случаев автоматика для котлов подразумевает следующие функции:

Автоматический розжиг;
Управление водогрейным котлом во время его работы, например, регулирование температуры и ее поддержка;
Ведение учета расхода топлива, что позволяет отслеживать расходы на топливо;
Автоматическая остановка работы водогрейного котла в случае аварийной ситуации;
Включение звуковой и световой сигнализации;
Остановка работы водогрейного котла при необходимости.

Спектр перечисленных возможностей может изменяться относительно функциональности водогрейных котлов, к каждому из которых должен подбираться определенный вид автоматизации. (См. также: Производители газовых котлов)

Для удобства использования прибора можно приобрести прибор с графическим, текстовым, цветным дисплеем, на который может выводиться мнемосхема объектов. Сегодня на рынке представлено много модификаций автоматизации относительно этих параметров, поэтому у покупателей есть возможность выбрать наиболее подходящий для них вариант.

Как правило, автоматика для котла позволяет регулировать подачу топлива по обратной связи или по временным настройкам. Кроме этого, система оснащается устройством, которое отвечает за прерывание подачи топлива в случае аварийной ситуации, что снижает риск возникновения нештатной ситуации, а также значительно повышает уровень безопасности применяемого оборудования.

Почему выгодно обратиться к нам?

Персонал компании обладает опытом оснащения котельных в жилых зданиях и на промышленных предприятиях. Мы подберем подходящее решение для любой поставленной задачи. Качественное оснащение проверенным оборудованием гарантирует своевременную реакцию устройств слежения на опасный сигнал и предотвращение нештатной ситуации. Предлагаем комплекс услуг: подбор оборудования, профессиональный монтаж, наладку, последующее техобслуживание с контролем работоспособности. Автоматическое оснащение индивидуально подбирается для каждого объекта. Гарантируем, что учтем максимум пожеланий. Комплекс услуг предлагается по привлекательным ценам. Опыт позволяет находить выгодные решения для каждого клиента. Чтобы ознакомиться с предлагаемыми расценками и обсудить условия контракта, позвоните нам. Будьте уверены, что после заключения договора сотрудники скоро справятся с поставленной задачей. Воспользуйтесь предложением уже сегодня, чтобы получить желаемый результат с обоснованными затратами!

При проверке оборудования котельных и его ремонте необходимо строго соблюдать правила безопасности. Наши специалисты обладают высоким уровнем профессиональной подготовки и выполнят все работы на должном уровне, сведя к минимуму вероятность ЧС в будущем

Наши диспетчеры и аварийные бригады работают круглосуточно. Диспетчеры ведут удаленное наблюдение за состоянием объектов и, если возникает необходимость, направляет по нужному адресу специалистов с необходимым для работ оборудованием

Наши эксперты проводят комплексный аудит, выявляя, какие факторы снижают КПД объекта. Результат их работы — снижение расхода ресурсов на собственные нужды, повышение эффективности объекта, а значит, экономия ваших денежных средств

Принцип работы и разновидности энергозависимых систем

Как работает автоматика газового котла? Энергозависимые системы нуждаются в электричестве и представляют собой сложные электронные приборы, самостоятельно регулирующие подачу топлива и мощность пламени, а значит, помогают экономить средства на отоплении дома.

Термостат комнатный

Термостат располагается в комнате, где нужно контролировать температуру. Датчики производят измерение.

В случае если температура стала меньше заданной, термостат посылает сигнал котлу и тот автоматически начинает работать.

Когда t достигает комфортных для жильцов показателей, перекрывается клапан и котёл прекращает работу.

Подсоединяется к котлу кабелем.

Суточный программатор

Прибор выполняет ту же роль, что и термостат, но с возможностью задавать программу на 24 часа. Программирует по времени температуру для отопления и для горячего водоснабжения. Через сутки цикл повторяется.

Подсоединяется к котлу кабелем и по радиоканалу.

Недельный программатор

Обладает более широкими возможностями для программирования климата в доме. Есть готовые режимы и настраиваемые. Радиус действия – от 30 м. и больше. Данные выводятся на дисплей с подсветкой. Приборы могут подбираться по цвету для конкретного интерьера.

Недельный программатор Auraton 2025

Современные приборы не только регулируют температуру, но и проводят самодиагностику оборудования, управляют работой насоса и защищают котёл от замерзания.

Преимущества газовых котлов

Газовые системы отопления обладают следующим рядом достоинств:

Автоматика обеспечивает стабильность работы и простоту эксплуатации отопительного агрегата.
Газовые котлы быстро окупаются в связи с эффективной работой и невысокой стоимостью топлива.
Способны обогревать внушительные площади помещений.
Принцип работы рассчитан на действительно продолжительный срок службы.
Демонстрируют высокие показатели КПД.
Не заставляют пользователя следить за уровнем пламени. Газ подается непрерывно, а в случае затухания горелки автоматика для газовых котлов отопления сообщает об этом системе и возобновляет горение.
Котел отдает больше энергии, чем потребляет сам.

Итог

Много пользователей берут на себя не простую работу как обслуживает котлов электричества. Поэтому наша статья так актуальна, поскольку каждый хочет разобраться в устройстве такого аппарата.

Если вы хорошо ориентируетесь в такой тематике имели опыт смены деталей или чего-то подобного, то моете самостоятельно обслуживать ваш котел.

А если вы совсем неопытный, то лучше не пробовать заниматься такой работой, лучше положиться на мастера в этом деле.

Ведь часто минимальные поломки, если в них начнет лезть не профессионал могут стать огромной проблемой. Все что вы сможете сделать без дополнительных знаний-это поменять мембрану, почистить фильтр.