При выборе газового котла для отопления загородного дома или коттеджа необходимо учитывать много факторов: площадь дома, который необходимо отапливать, количество контуров, предполагаемый расход горячей воды (в случае с двухконтурным котлом), возможность подключения контура тёплых полов и т.д. Кроме того, одним из важнейших аспектов, который нужно принимать во внимание при выборе котла, является автоматика, установленная в нём. В данной статье мы разберём основные функции систем автоматики, которыми обладают современные котлы . Это поможет Вам понять, что же на практике делают эти функциональные модули, что из этого действительно нужно именно вам, а что не стоит того, чтобы переплачивать за это лишние деньги.

Все узлы автоматики газовых котлов можно условно разделить на две группы:

• Защитная автоматика
• Автоматика для удобства

Защитная автоматика

Узлы автоматики из первой группы, как видно из её названия, предназначены для защиты котла и помещения, в котором он установлен. Эти устройства прекращают подачу газа в случае возникновения аварийной ситуации.

Газ-контроль

Обычно под этим понимается «контроль наличия пламени» горелки. При затухании горелки подача газа должна быть прекращена. Эта базовая функция защиты, которая присутствует во всех котлах.

Этот модуль автоматики состоит из двух узлов: клапана подачи газа и термопары (рис. 1).

Рис. 1 Термопара и электромагнитный клапан

Термопара – пассивный датчик температуры, т.е. не требует внешнего питания. Она представляет собой два спаеных проводника из различных металлов (рис 2.). При нагреве места спайки в проводниках наводится термо-ЭДС, проще говоря, возникает небольшое напряжение, достаточное для открытия электромагнитного клапана подачи газа.

Рис. 2 Принцип действия термопары

Именно поэтому при первом пуске котла нужно подержать кнопку розжига в течение нескольких секунд – время, за которое термопара успеет нагреться и на ней возникнет напряжение, достаточное для поддержания газового клапана в открытом положении.

Не путайте: в описании котла этот блок автоматики обычно называется «газ-контроль», однако правильней было бы называть эту функцию именно «контроль наличия пламени», т.к. аварийно отключать подачу газа могут и другие узлы автоматики, которые мы рассмотрим далее.

Термостат для котла

Термостат – устройство, необходимое для поддержания заданной температуры теплоносителя. Оно отключает котёл при достижении заданной температуры и включает при снижении температуры ниже установленного порога. Ручка термостата имеет несколько режимов, каждый режим соответствует своей температуре теплоносителя.

Рис. 3 Термостат

Если котёл имеет электронное управление, температура может устанавливаться с помощью терминала пользователя и отображаться на дисплее.

Термостат можно считать устройством регулирующим работу котла, однако он выполняет и защитные функции: защита от перегрева и замерзания. Это достигается наличием у термостата верхнего и нижнего пороговых значений. При достижении температуры теплоносителя верхнего аварийного порога котёл отключается во избежание перегрева. При достижении нижнего аварийного порога – котёл включается на максимальную мощность, чтобы не произошло замерзания теплоносителя.

Стоит иметь в виду, что если в перечне технических характеристик котла написано «термостат», имеется в виду наличие регулирующего термостата. Функция защиты от перегрева, есть в любом котле, даже если это отдельно не указано. А вот защита от замерзания присутствует только в тех котлах, где эта функция прописана в характеристиках.

Контроль тяги

Интенсивность тяги должна быть достаточной для полного удаления продуктов горения из помещения, в котором установлен котёл. При недостаточной тяге происходит накопление продуктов горения внутри помещения, что является опасным для здоровья человека. При срабатывании датчика контроля тяги (рис. 4) формируется управляющий сигнал на прекращение подачи газа и отключение котла.

Рис 4. Датчик контроля тяги

При установке отопительной системы тяга проверяется мастером, однако тяга может ухудшиться в процессе эксплуатации в силу многих причин (загрязнение вытяжной трубы и т.д.). Поэтому датчики в тяги являются важной составляющей системы безопасности котла.

Предохранительный клапан

Рис. 5 Предохранительный клапан

Необходим для сброса излишек теплоносителя из системы при повышении его давления выше допустимого предела. Такая ситуация возможна при резком повышении температуры воды (теплоносителя) в системе. Это может привести к повреждению котла и других узлов отопительной системы. Поэтому лучше приобрести котёл со встроенным предохранительным клапаном или установить его отдельно.

Воздухоотводчик автоматический

Во время ввода отопительной системы в эксплуатацию в неё неизбежно попадает воздух, избавиться от которого бывает достаточно сложно. Кроме того, воздух может накапливаться в системе и в процессе эксплуатации. Он препятствует нормальной работе системы отопления, создаёт шум и бурление в трубах. Воздухоотводчик (рис. 6) автоматически выпускает весь воздух, накопившийся в трубах отопления. Его нельзя назвать обязательным узлом, но присутствие его в системе сильно упрощает жизнь пользователю. Поэтому лучшим решением будет выбрать котёл со встроенным воздухоотводчиком.

Рис. 6 Воздухоотводчик

Автоматический переход от внешнего источника питания к автономному при отключении электропитания в сети

Эта функция актуальна только для энергозависимых отопительных котлов. При пропадании внешнего питающего напряжения питание котла может какое-то время осуществляться от резервной батареи. Автоматический ввод резервного питания особенно важен, если котёл часто остаётся без присмотра хозяев. Например, в случае с загородным домом , в который хозяева приезжают только на выходные.

После рассмотрения модулей автоматики, относящихся к первой группе, можно сделать только один вывод: не стоит экономить на безопасности. Выбирая газовый котёл, убедитесь, что в нём присутствуют все необходимые защитные функции. Если какие-то из модулей отсутствуют, а котёл где они есть стоит значительно дороже – выясните можно ли доставить эти модули в систему отопления отдельно. Возможно, это позволит вам сэкономить.

Автоматика для удобства

Ко второй группе относятся модули, которые позволяют полностью или частично избавить пользователя от участия в процессе управления котлом. Эта автоматика обеспечивает выбор оптимальных режимов работы котла, повышая его эффективность и энергосбережение.

Автоподжиг

Котёл с автоподжигом позволяет разжигать запальную горелку в автоматическом режиме. Для того чтобы разжечь котёл без автоподжига пользователю обычно приходится нажать кнопку пьезорозжига и удерживать её некоторое время, после чего запальник горит всё время. В котле с автоподжигом запальная горелка отключается, когда она не нужна и автоматически включается при необходимости. Это делает котёл экономичнее и надёжнее.

Модуляция пламени

Наличие функции модуляции пламени позволяет автоматически плавно регулировать мощность котла в зависимости от температуры, которую нужно поддерживать в помещении и текущего расхода горячей воды (в случае двухконтурного котла). Для того чтобы пользователь мог задать желаемую температуру в помещении, у котла должен быть предусмотрен механический или электронный (чаще) задатчик. Также в системе должен присутствовать датчик комнатной температуры , для обеспечения обратной связи. Подробнее про плавное регулирование в системах автоматики можно прочитать . Такое регулирование обеспечивает наиболее экономичный режим работы котла.

Автодиагностика котла

Модуль «Автодиагностики» собирает данные о работе всех датчиков и исполнительных механизмов котла, формирует ошибки в случае неисправности какого-то из узлов и отображает их на дисплее в виде числового кода или в текстовом виде. Например:

“Ошибка № 04 Отсутствует пламя” или “Ошибка № 06 Ошибка температурного датчика (горячая вода) “.

Модуль «автодиагностики» очень полезен при диагностике неисправностей котла. Однако этот модуль не является обязательным. Не стоит выбирать котёл с
«автодиагностикой», если это существенно увеличивает его стоимость по сравнению с аналогичным котлом, в котором этого модуля нет. В случае поломки Вам всё равно придётся вызывать квалифицированного мастера для устранения неисправности. Модуль диагностики, конечно, поможет мастеру в работе, но стоимость ремонта от этого не уменьшится.

Программатор газового котла

Рис. 7 Программатор

Программатор позволяет задать расписание режимов работы на сутки, на неделю и т.д. Это позволяет экономить расход энергоресурсов, когда это возможно. Например, полезно снижать температуру в доме днём, когда все на работе или ночью, чтобы лучше спалось. И наоборот, котёл может автоматически прогревать помещение к моменту прихода хозяев.

Внешнее управление котлом

Эта функция позволяет организовывать внешнее управление котлом, даёт возможность интеграции котла в системы типа «умный дом», организации дистанционного управления и контроля основных показателей с помощью внешнего GSM-модуля. Эта функция так же обычно предусматривает возможность подключения дополнительного оборудования (датчиков комнатной и уличной температуры, термостата, недельного программатора и т.д.). Если подключение внешнего управления не планируется, нет смысла переплачивать за эту функцию.

Бытовые отопительные агрегаты, использующие природный и сжиженный газ, не нуждаются в постоянном контроле со стороны пользователей. За горением и поддержанием требуемой температуры теплоносителя следят электронные и механические блоки, вмонтированные в любой теплогенератор производителем. Наша задача – разъяснить, как работает автоматика для газового котла и какие виды устройств применяются в современных водогрейных установках.

Подавляющее большинство котельных установок данного типа оснащается автоматикой безопасности, действующей без внешнего источника электропитания (энергонезависимая). Согласно требованиям нормативных документов, средства автоматизации должны перекрывать подачу газа на горелку и запальник в трех аварийных случаях:

1. Затухание пламени основной горелки вследствие задувания либо по другим причинам.
2. Когда в дымоходном канале отсутствует или резко снижается естественная тяга.
3. Падение давления природного газа в основной магистрали ниже критического уровня.

Для справки. Реализация перечисленных функций является обязательным для газовых котлов всех типов. Многие производители добавляют четвертую ступень безопасности – защиту от перегрева. Когда температура теплоносителя достигает 90 °С, клапан по сигналу датчика прекращает подавать газ к основной горелке.

В различных моделях газовых от разных производителей применяется энергонезависимая автоматика следующих видов (марок):

• итальянские блоки EuroSIT (Евросит) серии 630, 710 и 820 NOVA (отопительные агрегаты «Лемакс», «Житомир 3», Aton и многие другие);
• польские устройства «КАРЕ» (теплогенераторы «Данко», «Ривнетерм»);
• американские приборы автоматического регулирования Honeywell (отопители Жуковского завода линейки «Комфорт»);
• отечественные изделия фирм ЖМЗ, САБК, «Орион», «Арбат».

Система подачи горючего в простейших аппаратах АОГВ, оснащенных клапанами ЖМЗ. Горелка спрятана в нижней части корпуса.

Мы перечислили наиболее распространенные марки автоматики, которые зачастую устанавливаются на водогрейные котлы одной фирмы. Например, Жуковский завод комплектует бюджетные версии аппаратов АОГВ собственными блоками безопасности ЖМЗ, теплогенераторы средней ценовой категории – устройствами EuroSIT, а мощные модели – автоматическими клапанами Honeywell. Рассмотрим каждую группу отдельно.

Газовые клапаны бренда SIT Group

Из всех видов автоматики, встречающихся на котельных установках, блоки безопасности EuroSIT – самые популярные и надежные в эксплуатации. Они рекомендованы компаниями - поставщиками природного топлива, в том числе для замены старой газовой аппаратуры котлов КЧМ, АГВ и так далее. Без проблем работают в составе микрофакельных горелок Polidoro, «Искра», «Вакула», «Термо» и прочих.

Точные названия трех используемых моделей выглядят так:

• 630 SIT;
• 710 MiniSIT;
• 820 NOVA.

Гнезда подключения термопары, основной и запальной горелки расположены на нижней панели

Для справки. Компания SIT Group прекратила производство серий 630 и 710, считая их устаревшими. На смену пришла новая автоматика безопасности котлов отопления – газовые клапаны 820 NOVA, 822 NOVA, 840 SIGMA и 880 Proflame (работает от батареек). Но старые изделия нетрудно найти в продаже.

Чтобы не утомлять вас подробностями конструкции автоматических устройств EuroSIT, кратко поясним принцип работы на примере простейшего блока 630-й серии:

Примечание. Более старые модификации автоматики не оснащались температурными датчиками и блоками розжига, поэтому для запуска теплогенератора требовались спички.

Схема подключения блока автоматики к газогорелочному устройству

За нормальную подачу газа в устройстве отвечает мембранный клапан, играющий роль регулятора давления. Когда оно падает ниже заданной величины, топливный канал закрывается и происходит аварийное отключение котла. К отказу приводят и другие ситуации:

1. Гаснет горелка и фитиль, нагревающий термопару. Генерация напряжения прекращается, электромагнитный клапан закрывает проход горючего.
2. Если неожиданно пропала тяга в дымоходе, размещенный в этом канале датчик перегревается и разрывает цепь питания электромагнита. Результат аналогичен – топливоподача блокируется.
3. В отопителях, оборудованных датчиками перегрева, электрическая цепь разрывается после достижения водой температуры 90-95 °С.

Автоматика на газовый котел делится на два основных типа:

• Энергонезависимые механические конструкции. Они отличаются простотой, но при этом демонстрируют высокую эффективность. Такая автоматика реагирует на изменение температуры воды в системе.
• Энергозависимые электронные приборы. Это оборудование, которое функционирует от внешнего источника энергии, будь то сеть или генератор. Эта группа включает массу инновационных разработок, призванных сделать котел вашим повседневным помощником.

Рассмотрим по-отдельности каждую из данных групп.

Механическая автоматика

Механическая автоматика имеет целый ряд преимуществ. Во-первых, данное оборудование, как уже было сказано, отличается простотой конструкции. Из-за этого она очень надежна и практически не ломается. А в случае выхода из строя механическая автоматика легко чинится или заменяется на новую без значительных потерь для семейного бюджета.

Во-вторых, такая автоматика отличается дешевизной, что отражается на стоимости котла. Она автономна в применении, так как для ее работы не нужны внешние источники питания.

Механическая автоматика на газовый котел настраивается вручную. Специалистом выставляется диапазон температур теплоносителя. Подобная автоматика работает по простому принципу. Температурный регулятор начинает работать сразу же после розжига и реагирует на изменение параметров теплоносителя. Если температура воды в системе падает, то автоматика открывает дополнительную подачу газа к главной горелке.

Конструкция терморегулятора подразумевает наличие стержня, изготовленного из специального материала, который реагирует на снижение или рост температуры теплоносителя. В процессе изменения параметров теплоносителя терморегулятор удлиняется или укорачивается, регулируя при этом подачу газа к главной горелке.

Нередко в комплекте механической автоматики идет датчик тяги и пламени. Данные агрегаты весьма важны для безопасного функционирования котла. Они отключают подачу газа в том случае, если затухает пламя горелки или уменьшается уровень тяги. Подобные датчики зачастую представляют собой биметаллические пластины, которые меняют свою форму под воздействием температуры, тем самым регулируя подачу топлива в системе.

Электронная автоматика

Электронная автоматика на газовый котел отличается сложностью конструкций и многообразием выполняемых функций, среди которых стоит отметить следующие:

• Создание безопасных условий для эксплуатации отопительного оборудования;
• Обеспечение максимального комфорта в отапливаемом помещении;
• Повышение коэффициента полезного действия системы;
• Улучшение экологических показателей;
• Программирование работы котла в зависимости от времени суток или дня недели;
• Погодозависимое регулирование работы котла;
• Автоматизация контроля различных контуров отопительной системы;
• Нагрев теплоносителя для бытовых нужд.

Все современные электронные устройства функционируют на основе принципа электромагнитного клапана, который контролируется микропроцессорным блоком. Котлы с такой газовой автоматикой комплектуются специальным дисплеем, с помощью которого выбирается тот или иной режим. За соблюдением указанных пользователем условий будет «следить» газовая автоматика для котлов.

Стандартный перечень функций, которые выполняет подобное оборудование, выглядит следующим образом:

• Автоматический пуск котла;
• Контроль мощности горелки, исходя из информации, предоставляемой встроенными датчиками;
• Остановка оборудования;
• Аварийная остановка техники в случае выявления определенной неполадки.

Кроме того, некоторые производители, стремясь расширить функционал предлагаемого ими оборудования, комплектуют его системой «антифриз», защитой от заклинивания насоса и трехходового клапана , системой диагностики неполадок и выбегом насоса. Среди наиболее распространенных компонентов электронной автоматики на газовый котел следует выделить электронный контроллер, реле газового давления , газовую арматуру, клапаны, а также дисплей. В некоторых случаях продвинутая техника комплектуется реле давления и датчиком уровня воды.

Энергонезависимые котлы стоят не так дорого, как агрегаты, оснащенные электроникой. Именно поэтому потенциальному покупателю перед тем, как сделать окончательный выбор, нужно определиться, чего он ожидает от газового котла. Если вы все же приняли решение приобрести энергозависимый агрегат, который способен подарить вам максимум комфорта, то убедитесь в том, что вы сможете обеспечить котлу бесперебойное питание от сети или от генератора. В противном случае техника просто не сможет в непрерывном режиме выполнять возложенные на нее функции.

Виды автоматики для газовых котлов отопления

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.

Работа абсолютно любого отопительного оборудования основана на равномерной и постоянной подаче топлива. Особенно это касается оборудования, работающего на природном газе, так как в отечественных подающих сетях проблемы давления газа налицо. Именно поэтому важно, чтобы за всеми протекающими в котле процессами, а в особенности – за подачей в горелку газа, следила автоматика.

Какие разновидности автоматики существуют

Вся продукция, которая на сегодняшний день производится в категории «автоматические контролирующие системы для отопительных котлов», разделяется всего на две группы, а именно:

• Энергозависимые типы.
• Энергонезависимые типы.

Энергозависимым для работы необходимо электричество напряжением в 12 В, тогда как второй тип работает без него.

Энергозависимая автоматика

Энергозависимая автоматика для отопительных газовых котлов – это электронные устройства, задача которых в основном заключается в регулировании подачи природного газа путем закрытия или открытия крана. Это устройство является довольно сложным, и производители наделяют его рядом дополнительных функций. Итак, что же в состоянии делать автоматическая электронная сеть:

• Визуально показывать работу самого котла, температуру нагретой воды и так далее.
• В случае запрограммированного режима или при экстренных ситуациях останавливать работу котла.
• При помощи установленного термодатчика регулировать мощность горелки.
• В автоматическом режиме запускать котел.
• Открывать или закрывать кран для подачи газа.

• Самостоятельно диагностирует отопление, и выявляет неисправности частей и элементов.
• Защищает отопительную систему в случае, если трехходовой кран вышел из строя.
• Защищает отопительную систему от замерзания. В случае резкого понижения температуры внутри дома автоматика быстро запускает отопительный котел.
• Управляет и контролирует работу насоса.

Так что получается, что этот вид представляет собой автоматику безопасности газовых отопительных котлов. Именно использование этих блоков гарантирует, что котел будет работать без скачков, ровно, с соблюдением точного температурного режима, и при этом не будет создавать проблем в процессе длительного использования.

Особенное внимание стоит обратить на систему диагностики. Ее наличие позволяет предупредить возникновение серьезных неисправностей. Соответственно, это позволяет сильно сэкономить на капитальном ремонте оборудования.

На сегодняшний день рынок предлагает разные энергозависимые устройства. Это как программируемые блоки, так и обычные, не имеющие программного управления. Удобство первых заключается в том, что вы можете задать требуемый температурный режим на длительный период времени, порядка недели. Посмотрев прогноз погоды, можно установить необходимую температуру на каждый из последующих дней, что позволит сохранить в доме комфортный температурный режим. Кроме того, эти блоки позволяют программировать температуру на дневное и ночное время.

Энергонезависимая автоматика

К энергонезависимым типам автоматики относятся механические устройства контроля и регулирования горения газа в отопительных котлах . Когда необходимо выбирать из двух групп автоматики, многие потребители отдают предпочтение именно механическому варианту. В чем причина?

• Эти конструкции самые дешевые.
• В них имеется ручная настройка, а это позволяет разобраться в регулировании даже плохо разбирающимся в этом людям.
• Автономность таких блоков, так как для их работы не нужно подключение к сети. Даже если электричество на какой-то период будет отключено, регулировать газовый котел будет легко.

В чем заключается суть ручной настройки? На приборе имеется температурная шкала от минимума до максимума. При установке стрелки регулятора на определенный уровень, вы задаете его котлу. После зажигания котла вступает в дело терморегулятор, который будет регулировать заданный уровень температуры, открывая или закрывая кран подачи топлива.

Встроенная в теплообменник термопара для газового котла касается непосредственно теплоносителя, и имеет в своем составе специальный стержень, который изготовлен из реагирующего на изменение температуры материала. В основном материалом дл него служит инвар, представляющий собой сплав никеля и железа. Под воздействием температуры стержень начинает удлиняться или укорачиваться. Он соединен с клапаном, который под воздействием этого стержня регулирует подачу газа на горелку.

На сегодняшний день производители добавляют к механическому блоку автоматики два датчика:

• Датчик пламени.
• Датчик тяги.

Оба прибора сразу же отключают подачу газа в котел, если давление в трубе резко снизилось, или в дымоходе вдруг упала тяга. Устройство этих датчиков основано на изгибе изготовленной из сплава двух металлов тонкой пластины. Например, если температура высокая, пластины выгибается и удерживает клапан открытым. Как только пламя уменьшилось, пластина выпрямляется, и перекрывает клапан. То же самое происходит и в дымоходе с датчиком тяги.

Автоматические мультиблоки

Сегодня, благодаря научно-техническому прогрессу мы может пользоваться приборами, которые при своих компактных размерах обладают широкими функциональными возможностями. Это относится и к автоматике для газовых котлов. Производители предлагают пользователям мультиблоки, имеющие в своем составе:

• Клапан для горелки. Обычно это устройство имеет двухступенчатое действие.
• Стабилизирующий давление газа прибор.
• Датчик тяги.
• Термодатчик.
• Терморегулятор.
• Комбинированный газовый клапан.

Обратите внимание на первый клапан. Этот прибор работает в связке с терморегулятором, который при помощи термодатчика прямо в отопительном контуре контролирует температуру теплоносителя. Миниблок такого типа может работать в паре с установленным в помещении термостатом. Термостат контролирует температуру воздуха, а соответственно – и температурный режим для газового котла. Использование подобной связки помогает проводить регулировку работы отопительного котла существенно точнее.

Способы установки

• Беспроводные блоки.
• Проводные блоки.

В чем разница несложно понять уже из самого названия. Для соединения с котлом проводные блоки используют провода или кабели. В особенности это относится к термостатам и датчикам. Если установка проводится в уже готовом доме, этот вариант является не самым лучшим, так как для монтажа нужно будет делать открытую или скрытую проводку. Если выбран скрытый вариант, то нужно будет штробить стены, что принесет за собой ненужные расходы. Беспроводной вариант – это намного лучшее решение, которое, однако, и стоит дороже.

Если статья оказалась полезной , в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Для того чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь разрушение оборудования котельной, а так же к травмам и гибели персонала существует автоматика безопасности. С помощью различных датчиков осуществляется контроль за давлением, воды и пара, за наличием факела на гарелках, за температурой воды на выходе, за уровнем воды в паровом котле. При превышении опасных пределов, датчики передают сигнал на устройство оповещения, которое сигнализирует звуковой и световой сигнализацией с последующим отключением напряжения на электромагнитном клапане. Отключени напряжение на электромагнитном клапане ведет к закрытию клапана и прекращению подачи газа на горелки.

Работа автоматики безопасности осуществляется по схеме:

Первичный датчик — промежуточное реле времени — светозвуковая сигнализация — предохранительный запорный клапан

• Ионизационный датчик — контролирует наличие пламени в горелке.

• ЭКМ — электроконтактный манометр — датчик давления пара на паровом котле

• ЭКТ — электроконтактный термометр — датчик температуры воды. Установлен на выходе воды из водогрейного котла и на выходе экономайзера.

• ДН — датчик напора — датчик давления (воздух, газ)

• ДНТ — датчик напора и тяги — датчик контролирующий давление воздуха и разряжение в топке.

• СПД — сигнализатор падения давления — датчик разряжения в топке.

• СПУ — сигнализатор предельных уровней — контролирует уровень воды в паровом котле. СПУ имеет два датчика контролирующих верхний и нижний уровень воды в барабане.

В устройстве каждого датчика имеется электропроводящий контакт, который замыкает электрическую цепь и передает сигнал на управляющее реле. В одном случае замыкание происходи водой, в другом слачае посредством мембраны, находящейся под избытычным давлением. На горелках так же используются фотодатчики отслеживающие наличие пламени.

Автоматика безопасности контролирует необходимые параметры и при их нарушении прекращает подачу газа в топку котла.

Контроль осуществляется по параметрам:

• Погасание факела на горелках.

• Повышение давления пара на паровом котле.

• Повышение температуры воды на выходе водогрейного котла.

• Повышение или понижение давления газа перед горелками.

• Понижение давления воздуха перед горелками.

• Понижение разряжения в топке.

• Повышение или понижение уровня воды в паровом котле сверх допустимого.

• Отключение всех циркуляционных насосов водогрейного котла.

• Отключение электроэнергии.

Газовое хозяйство

Газовое хозяйство Для того чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь разрушение оборудования котельной, а так же к травмам и гибели персонала существует автоматика

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.

Автоматика безопасности водогрейных котлов

Для разных видов котлов используются различные виды автоматики безопасности и регулирования. Обусловлено это разными условиями горения, свойствами видов топлива, объемами котлов и их предназначением. Помимо этого, автоматика для одного вида котлов может существенно отличаться.

Виды водогрейных котлов и их автоматика

Водогрейным котлам для обеспечения нормальных условий эксплуатации необходима автоматика регулирования и безопасности типа РБИП, что расшифровывается, как регулятор пропорциональный интегральный бесконтактный. Автоматика безопасности газовых котлов представляет собой предохранительный клапан с низким давлением, который дополнительно снабжается электромагнитом. Если же работа котла основана на использовании в качестве топлива мазута, то применяется автоматическая задвижка, которая устанавливается в месте подвода топлива к топке. Таким образом, для котлов с определенным типом топлива необходимы разные виды средств безопасности, поэтому при покупке агрегатов на это следует обратить особое внимание. (См. также: Что нужно знать о наружных котлах?)

Управление задвижками в котлах может производиться со щита, дистанционно. При этом он имеет все необходимые блокировки. Таким образом, закрыть задвижку на трубопроводе воды не предоставляется возможным, пока не будет закрыта задвижка на газопроводе. Блокируются и прочие действия, которые могут нарушить правильность функционирования системы, то есть автоматика полностью отвечает за безопасность эксплуатации агрегатов, что снижает риск возникновения аварии до минимума.

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.

Управление автоматикой водогрейных котлов

Автоматика безопасности водогрейных котлов предусматривает возможность вручную останавливать котел методом нажатия определенной кнопки. Изменения параметров при работе системы осуществляются следующими датчиками: (См. также: Водогрейные котлы на газе)

• Электрическим манометром осуществляется изменение давления топлива в трубопроводе;
• Термометром сопротивления (ТСМ) – повышение температуры воды;
• Дифференциальным манометром – уменьшение расхода воды;
• Контрольным электродом или фотосопротивлением ФСК – погасание факела в горелках;
• Датчиком тяги ДТ – падение разрежения в топке.

Преимущества автоматических котлов

Этот тип котлов наиболее востребован на сегодняшний день, и объясняется это рядом причин. Во-первых, автоматические котлы не требуют постоянного присутствия человека. Во-вторых, при необходимости отрегулировать процесс работы нет необходимости подходить к агрегату, весь процесс регулируется при помощи автоматики. В-третьих, автоматика позволяет вывести безопасность котлов при их эксплуатации на максимально безопасный уровень.

Таким образом, использование автоматики позволяет сделать использование такого рода агрегатов не только очень удобным, но и максимально безопасным. Они могут предотвратить неправильность действий (заблокировать какую-либо команду и сообщить об этом), предотвратить возникновение аварийных ситуаций методом отключения системы.

Разновидности автоматики водогрейных котлов

На сегодняшний день существует достаточно большое количество разновидностей автоматики для водогрейных котлов и объясняется это, конечно же, тем, что и модификаций самих котлов производится огромное количество. Подразделить их можно относительно используемого топлива, мощности, размеров и т.д. (См. также: Какой котёл выбрать?)

Такое различие агрегатов объясняется тем, что одни могут использоваться для бытовых нужд, другие – для мелких производств, а третьи – для производственных цехов огромных размеров. Каким бы ни был водогрейный котел, для него можно подобрать соответствующую автоматизацию, при этом котловая автоматика может различаться не только внешним видом, но и определенной функциональностью (наличием специальных кнопок управления, дисплеем и т.д.), что полностью зависит от модификации самого агрегата.

Следует отметить, что новейшие модели водогрейного оборудования сразу подразумевают наличие автоматики, что значительно упрощает процесс покупки. Нет необходимости дополнительно подыскивать ту или иную модель. Если в комплектацию котла не входит автоматизация, зачастую ее предлагают приобрести вместе с агрегатом, что также удобно для покупателя.

Автоматика безопасности водогрейных котлов

Водогрейным котлам для обеспечения нормальной эксплуатации необходима автоматика регулирования и безопасности типа РБИП. Автоматика безопасности газовых котлов — это предохранительный клапан с низким давлением, снабжающийся электромагнитом.

Автоматика безопасности котлов и регулирования

Комплект автоматики АБУ-1 учебного жаротрубного котла типа “Турботерм”

Шкаф управления работой насосов

Сенсорная панель индикации параметров работы жаротрубного котла типа “Турботерм”

Шкаф частотного регулирования сетевых насосов котельной

Щит управления и аварийных блокировок жаротрубного котла типа “Турботерм”

“Легкомысленные люди даже в туалетах подолгу не задерживаются.” Геннадий Малкин

Подписавшись на Комплект Учебно-методических материалов для Оператора котельной, Вы бесплатно получите книгу “Определение знаний. Тест для оператора котельной”. А в дальнейшем будете получать от меня как бесплатные, так и платные информационные материалы.

ТЗ ПО ТЕМЕ «АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОТЛОВ И РЕГУЛИРОВАНИЯ»

Тест “Автоматика безопасности котлов и регулирования” для проверки знаний операторов газовой котельной. Главным элементом схемы автоматики безопасности котлов является клапан отсекатель газовый. Срочно проверь свою профессиональную компетентность и востребованность на рынке рабочей силы!

ВОПРОСЫ ТЕСТА ПО ОЦЕНКЕ ЗНАНИЙ

1. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Клапан отсекатель газовый в схеме автоматики безопасности водогрейного котла служит для:

а) регулирования давления газа, поступающего на котел;

б) регулирования расхода газа, поступающего на котел;

в) автоматического прекращения подачи газа на котел при превышении любого параметра, задействованного в схеме автоматики безопасности котла.

2. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Задержка срабатывания клапана отсекателя газового в схеме автоматики безопасности по понижению давления воздуха перед горелкой:

3. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Общие датчики в схемах автоматики безопасности и автоматики регулирования следующие:

а) только датчик по температуре воды после котла; б) датчик по температуре воды после котла и датчики по давлению газа и воздуха перед горелкой; в) общих датчиков для схем автоматики безопасности и автоматики регулирования котла нет.

4. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Технический манометр измеряет давление:

а) атмосферное; б) избыточное; в) абсолютное; г) вакуумметрическое.

5. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Поверка исправности манометра производится:

а) каждую смену, постановкой манометра на нуль, оператором котельной; б) один раз в полгода службой КИПиА; в) один раз в год Госповерителем.

Жидкостные манометры

6. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Точность измерения давления жидкостным манометром выше у: (Р - измеряемое давление; h - разность уровней жидкости;h 1 - изменение уровня жидкости в трубке; h 2 - изменение уровня жидкости в сосуде).

а) U- образного манометра; б) чашечного; в) микроманометра.

7. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Задержка срабатывания клапана отсекате газового в схеме автоматики безопасности по погашению факела горелки:

а) допускается и это должно быть отражено в Производственной инструкции; б) не допускается.

8. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. Работа водогрейного газового котла с неисправной системой автоматического регулирования:

а) не допускается; б) допускается.

9. Выберите правильный вариант ответа из предложенных. При данном положении трехходового крана манометра выполняется:

Котловой манометр с трехходовым краном

а) продувка сифонной трубки; б) проверка рабочего манометра по контрольному манометру; в) измерение рабочего давления; г) проверка манометра установкой на нуль; д) накапливание конденсата в сифонной трубке (если производится измерение параметров пара).

ВОПРОСЫ ТЕСТА ПО ОЦЕНКЕ УМЕНИЙ И НАВЫКОВ

10. Дополните. Автоматическое регулирование водогрейных котлов включает:

Дорогой, друг! Ответы на данный тест ты найдешь в Комплекте тестовых заданий для оператора котельной или в Учебном пособии «Оператора котельной». Эти информационные материалы платные. Желательно их иметь в своей личной библиотечке. Вопросы и рекомендации можно оставить на странице сайта Контакты. До связи!

С уважением, Григорий Володин

Автоматика безопасности котлов и регулирования

Тест «Автоматика безопасности котлов и регулирования» для проверки знаний операторов газовой котельной. Газовый клапан отсекатель в схеме автоматики

Все современные отопительные установки, использующие в качестве энергоносителя природный газ, имеют высокий уровень безопасности, что достигается за счет внедрения средств автоматики. Они контролируют и управляют процессом работы отопительных агрегатов. В данном материале нами будет рассмотрена автоматика для газовых котлов от самых известных производителей, что наиболее часто устанавливается на отечественные и импортные котлы.

Функции и принцип действия автоматики безопасности

В соответствии с нормативными документами средства автоматики котельных установок должны останавливать их работу путем отсекания подачи топлива при следующих ситуациях:

• тяга в дымоходе недостаточна и возникает опасность угара;
• давление газа в подающем трубопроводе слишком низкое или наоборот, чересчур высокое;
• погасло пламя на запальнике.

Перечисленные ситуации могут привести к затуханию основной горелки и загазованности помещения, что недопустимо. По этой причине автоматика безопасности газовых котлов должна быть установлена на всех котлах старого образца, где она не была предусмотрена производителем. Хотя зачастую произвести замену отопителя обходится дешевле, нежели приобрести и поставить автоматику на старый. Кроме недопущения загазованности помещения или угара в ее функции также входит поддержание температуры теплоносителя на определенном уровне, заданном пользователем.

Чтобы понять, как работает автоматика газового котла, вкратце разберем ее устройство. Следует заметить, что как зарубежные, так и российские производители используют в своих изделиях одинаковый принцип работы, хотя конструктивно приборы могут значительно отличаться. Наиболее простыми и очень надежными традиционно считаются автоматические газовые клапаны итальянских производителей, поэтому они встречаются чаще всего.

Ярким представителем таких газовых приборов является итальянская автоматика SIT, а точнее, ее самая популярная модификация 630 EUROSIT, чье устройство показано ниже.

Все элементы конструкции помещены в один корпус, к которому подведены трубопроводы газа. Кроме этого, к прибору присоединена капиллярная трубка от датчиков тяги и температуры (термопары), газопровод питания запальника и кабель от пъезоэлемента. Внутри расположен отсекающий электромагнитный клапан, чье нормальное состояние – «закрыт», а также регулятор давления газа и пружинный клапан.

Любой автоматический газовый котел, снабженный комбинированным газовым клапаном EUROSIT или другим, запускается в работу ручным способом. Изначально топливный тракт перекрыт электромагнитным клапаном, открывающимся путем нажатия на регулировочную шайбу, после чего топливо заполняет камеры прибора и по малому газопроводу выходит к запальнику. Удерживая шайбу, нажимаем кнопку пъезоэлектрического устройства и поджигаем запальник, нагревающий термочувствительный элемент в течении 10-30 сек. Тот, в свою очередь, вырабатывает напряжение, удерживающее электроклапан в открытом состоянии, после чего регулировочную шайбу можно отпустить.

Дальше все просто, шайбу поворачиваем до необходимого деления и тем самым открываем доступ топлива к горелке, что самостоятельно поджигается от запальника. Поскольку автоматика газовых котлов призвана поддерживать установленную температуру теплоносителя, вмешательство человека больше не требуется. Здесь принцип такой: среда в капиллярной системе при нагревании расширяется и воздействует на пружинный клапан, закрывая его по достижении высокой температуры. Горелка затухает до тех пор, пока термопара не остынет и подача газа не возобновится. Подробно работу итальянской автоматики SIT можно изучить, просмотрев видео.

Краткий обзор изделий популярных производителей

Второе место по популярности среди зарубежных газовых клапанов после «итальянцев» уверенно занимает автоматика Honeywell американского производства. Самая простая бюджетная модель комбинированного устройства работает по такому же принципу, что и EUROSIT и обладает тем же набором функций.

Под этим брендом на рынке присутствуют и другие виды автоматики для газовых котлов и прочих газовых установок с расширенными возможностями. Например, модель Honeywell VR 400 снабжена двумя клапанами с сервоприводом для работы с электронными блоками управления газовых котлов или выносными контроллерами. Прибор имеет следующие дополнительные функции:

• система плавного розжига;
• модуляционный режим работы;
• встроенный сетчатый фильтр;
• поддержание режима горелки «малое пламя»;
• дополнительные выходы для подключения реле минимального и промежуточного давления.

Учитывая условия эксплуатации в странах постсоветского пространства, не теряет своей актуальности установка автоматики на газовый котел, что адаптирована к этим условиям. Такие приборы предлагают многие российские производители, среди них заслуживают внимания комбинированные газовые клапаны Орион и автоматика САБК. Последнюю изготавливает компания «СервисГаз» (г. Ульяновск), причем ассортимент выпускаемой продукции для газовых установок очень широк.

В него входят как самые простые приборы безопасности с минимальным набором функций, так и комплекты оборудования, в которые входит несколько блоков: управляющий, силовой и газогорелочный. Продукция бренда САБК хорошо известна потребителям своей доступной стоимостью и ремонтопригодностью.

Установка САБК

Широкой популярностью пользуется и автоматика Орион, а именно модели для бытовых котлов Орион – 16 и Орион – 20. Эти 2 изделия используют в своей работе тот же принцип с термопарой, электромагнитным клапаном и пъезорозжигом, только помимо основных функций данные устройства могут поддерживать режим малого пламени горелки при достижении заданной температуры теплоносителя. Спектр их применения – газовые котельные установки мощностью до 32 кВт.

Заключение

Современная автоматика для газового котла играет значительную роль в безопасной эксплуатации отопительного оборудования, сейчас без нее обойтись невозможно. Другое дело, что более дорогие итальянские и американские приборы отличаются высокой надежностью и долговечностью, это проверено годами работы на различных водогрейных установках.

Технологические процессы, происходящие в котельном агрегате во время его работы, характеризуются рядом взаимосвязанных параметров. Изменение одного из них, например расхода пара, должно отражаться на всех остальных параметрах: давлении пара, количестве подаваемого в топку топлива, количестве подаваемого воздуха и отсасываемых дымовых газах, расходе питательной воды.

Автоматизация котельных предусматривает осуществление автоматического регулирования производственного процесса, автоматический теплотехнический контроль, дистанционное управление и сигнализацию об отклонениях от нормального эксплуатационного режима. Автоматизация котельных установок может быть частичной , при которой осуществляется автоматизация отдельных видов оборудования, или комплексной , при которой эксплуатация котельной установки происходит без постоянного обслуживающего персонала.

Основной задачей автоматизации котельной установки является регулирование:

подачи воздуха и топлива в зависимости от нагрузки котлов при условии поддержания постоянным давления пара в паровых котлах или температуры воды в водогрейных котлах; тяги;

питания парового котла; температуры перегрева пара.

Автоматическое регулирование подачи воздуха и топлива в зависимости от нагрузки котла, поддержание давления пара (или температуры воды) в заданных пределах и регулирование тяги (разрежения в топке) называется автоматизацией процесса горения.

В автоматизацию питания котла входят регулирование подачи питательной воды в котел в зависимости от нагрузки и поддержание при этом постоянного уровня воды в барабане котла.

Система автоматического регулирования состоит из объекта регулирования и взаимодействующего с ним автоматического регулятора. Котел является объектом регулирования.

Основными звеньями системы автоматического регулирования, кроме объекта регулирования и автоматического регулятора, являются:

• - чувствительный элемент, реагирующий на отклонение регулируемого параметра;
• - задающее устройство - механизм ручной и автоматической настройки заданного значения или программное устройство;
• - преобразователь - исполнительный орган, преобразующий сигнал чувствительного элемента в электрические импульсы, удобные для усиления;
• - усилитель - устройство для усиления сигнала за счет дополнительного источника энергии;
• - исполнительный механизм - устройство, воздействующее на регулируемый объект;
• - корректирующие устройства, стабилизируют процесс регулирования воздействием на работу регуляторов.

Система автоматического регулирования в некоторых случаях может выполняться с регуляторами прямого действия, в которых отсутствуют преобразователь и усилитель, а чувствительные элементы воздействуют непосредственно на исполнительные органы. В некоторых случаях эта система может выполняться с регуляторами прямого действия, в которых отсутствуют преобразователь и усилитель, а чувствительные элементы воздействуют непосредственно на исполнительные органы.

По принципу действия системы автоматического регулирования теплопроизводительности котельных делятся на комбинированные и с регулированием по возмущению.

Регулирование по возмущению выполняет функции управления. Температура горячей воды на выходе из котла регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха, изменение которой является возмущающим воздействием. Поступающее на вход регулятора возмущение изменяет регулирующее воздействие (расход топлива) так, что оно компенсирует влияние изменения температуры наружного воздуха на температуру помещения. Комбинированные системы автоматического регулирования состоят из сочетающихся систем регулирования и управления. Постоянное значение регулируемого параметра поддерживается воздействием по возмущению. В системе с воздействием по возмущению регулятор работает с опережением, т.е. начинает действовать сразу вслед за возмущающим воздействием до момента изменения регулируемой величины. Последняя контролируется, а изменение сигнала подается на вход регулятора. Кроме того, вводится задающее воздействие, зависящее от возмущения.

Существуют системы с регулированием по отклонению, то есть воздействие на объект регулирования зависит от изменения регулируемого параметра.

По виду регулирования системы автоматического регулирования делят на системы непрерывного действия (пропорциональные) и многопозиционные. В системах непрерывного регулирования при изменении возмущающего воздействия положение регулирующего органа изменяется плавно. В системах многопозиционных регулирующий орган всегда занимает одно из крайних положений.

Системы автоматического регулирования бывают прямого (непосредственного) и непрямого действия. В системах прямого действия используется энергия регулируемой среды. В системах непрямого действия - энергия постороннего источника (электрическая, пневматическая, гидравлическая).

Функциональная схема регулирования процесса горения в паровых котельных установках приведена на рис. 10.17. Регулятор давления пара получает импульс от давления в барабане котла и воздействует на количество подаваемого в топку газа. В регуляторе давления предусмотрена обратная связь.

Регулятор воздуха получает импульс на регулирование по расходу воздуха и дополнительные импульсы по расходу газа и от регулятора давления.

Дымососная установка, создающая разрежение, может регулироваться в зависимости от величины разрежения в топке или же с дополнительным импульсом от регулятора давления пара.

Питание паровых котлов регулируется следующим образом. При установившемся режиме парового котла весовые расходы

пара и питательной воды равны между собой и уровень воды в барабане котла остается неизменным.

Рис. 10.17.

При изменении нагрузки котла происходит нарушение равновесия. Появляется необходимость регулирования питания котла. Наиболее простым типом регулятора, применяемого в этом случае, является одноимпульсный регулятор питания бара-

Нагрузка бЭННЫХ КОТЛОВ (ИМПУЛЬС ОТ урОВНЯ ВОДЫ В

Рис. 10.18.

Одноимпульсные регуляторы могут применяться для питания паровых котлов, имеющих большой водяной объем, и при нагрузках, не имеющих резких колебаний.

Функциональная схема одноимпульсного регулирования уровня воды в барабане парово-

Го котла приведена на рис. 10.18. Импульс на

регулирование от уровня воды в барабане кот-водапитания ла воспринимается регулятором уровня, кото-

рыи воздействует на расход питательной воды.

Для крупных котлов с относительно малым водяным объемом одноимпульсный регулятор не может обеспечить качественного регулирования при резких изменениях нагрузки, так как в этом случае будут наблюдаться довольно значительные отклонения уровня от заданного значения.

В этом случае может быть применен двухимпульсный регулятор, у которого регулирующий орган находится под воздействием как отклонения уровня, так и изменения расхода пара.

На рис. 10.19 дана схема двухимпульсного регулятора, в котором импульсы от уровнемера / и расходомера 2 через управляющий орган 3 (в котором импульсы суммируются) оказывают воздействие на регулирующий орган.

Рис. 10.19.

питания парового котла

Кроме регулирования процесса горения и питания котла, в котельных должна быть предусмотрена автоматика безопасности. Для ведения нормальной эксплуатации должны быть предусмотрены также дистанционное управление, теплотехнический контроль и сигнализация.

Автоматика безопасности. При нарушении нормальной работы котла вследствие неисправности, которая может вызвать аварию, а также в случае аварии котел должен быть немедленно остановлен.

Автоматика безопасности котла должна обеспечить сигнализацию и защиту (отсечку топлива) в следующих случаях:

• - изменения давления газа выше и ниже допустимого;
• - снижения давления мазута ниже допустимого;
• - уменьшения разрежения в топке ниже допустимого;
• - погасания факела в топке;
• - снижения давления воздуха на входе в горелку ниже допустимого;
• - превышения давления в барабане выше допустимого;
• - снижения уровня воды в верхнем барабане ниже допустимого;
• - снижения расхода воды через водогрейный котел ниже допустимого;
• - снижения давления воды в тракте водогрейного котла ниже допустимого;
• - повышения температуры воды на выходе из водогрейного котла до значения на 20 °С ниже температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению воды в выходном коллекторе.

Повторный пуск осуществляется после устранения неисправности.

На рис. 10.20 показана принципиальная схема автоматики управления и безопасности водогрейных котлов марки «СТАВАН» и «ЗИОСАБ» небольшой теплопроизводительности, работающих под наддувом.

Рис. 10.20.

В данной схеме термостат безопасности 13а предназначен для защиты котла от повреждений, связанных с перегревом котловой воды на 8-10 °С выше максимальной рабочей. При срабатывании термостата безопасности происходит размыкание цепи электропитания, отключение горелки и загорается красная сигнальная лампочка на панели управления горелки 12.

Рабочий (регулировочный) термостат 136 предназначен для задания требуемой температуры воды на выходе из котла. При достижении установленной температуры разогрева воды рабочий термостат отключает горелку (цепь электропитания горелки размыкается). После остывания теплоносителя на 7-10 °С от заданного значения электрическая цепь замыкается и происходит автоматическое включение горелки.

Датчик тяги 14 устанавливается на котле в месте, где он не будет подвергнут воздействию высокой температуры. Датчик 14 подключается в электрическую цепь фоторезисторного или ионизационного электрода контроля пламени. При срабатывании датчика разрежения идет импульс на разрыв электрической цепи фоторезистора или ионизационного электрода, и повторный пуск горелки осуществляется только после устранения причины, вызвавшей срабатывание датчика, и следующего за этим нажатия на кнопку панели управления горелкой 12.

При запуске горелки на газообразном топливе автоматика работает следующим образом.

При включении питания устройством управления 12 запускается двигатель 7 привода вентилятора 6 горелки и сигнализатор (реле) необходимого давления воздуха 8 и сигнализатор (реле) необходимого давления газа. В случае отсутствия необходимого давления воздуха и газа дальнейшая работа программного механизма останавливается и на панели управления 12 загораются соответствующие сигнальные лампочки.

В противном случае после предварительной продувки около 30 с при помощи трансформатора зажигания 9 зажигается электрическая дуга между электродом 10 и винтом заземления. Магнитные клапаны 4, установленные на подающем газопроводе, открываются. Поступающий из сопла 5 газ воспламеняется. Время горения электрической дуги составляет примерно 3 с. Если в течение этого времени электрод контроля пламени 11 обнаружил пламя, программное реле панели управления 12 выключает дугу и факел горелки продолжает гореть.

Если электрод контроля пламени не обнаружил пламени в течении 3 с, или факел погас по той или иной причине, то горелка останавливается, и загорается соответствующая сигнальная лампочка на панели управления.

Дистанционное управление. Одной из основных технических задач при автоматизации котельных установок является управление на расстоянии электродвигателями, приводящими в движение насосы, вентиляторы, дымососы и прочие машины, или рабочими органами (запорными и регулирующими задвижками, вентилями, шиберами и т.д.). Пуск электродвигателей дымососов, вентиляторов и других агрегатов должен осуществляться дистанционно со щита котельной или котлоагрегата.

Система дистанционного управления состоит из силовой (главной) цепи, цепи управления и сигнальной цепи.

Силовая система с электрическим приводом состоит из электропривода, проводов силовой линии и рабочих контактов управляющей аппаратуры, замыкающих или размыкающих силовую цепь.

Цепь управления состоит из аппаратуры управления (контакторы, реле и т.д.), проводов линии управления и кнопок, замыкающих или разрывающих цепь управления.

Сигнальная цепь состоит из сигнальных контактов, проводов линии связи и сигнальных устройств. Система сигнализации бывает контрольной и аварийной.

Контрольная сигнализация служит для передачи указаний о состоянии нормальной работы и о характере операций в контролируемом пункте (работает или выключен тот или иной агрегат).

Аварийная сигнализация дает сигнал в случае нарушения нормального эксплуатационного режима или аварии.

Сигналы контрольной сигнализации обычно осуществляются световыми эффектами (лампочки, светодиоды).

Для аварийной сигнализации обычно применяют звуковой сигнал (сирена, звонок) совместно с сопутствующим ему световым сигналом.

Теплотехнический контроль. Котельный агрегат оснащается контрольно-измерительными приборами, необходимыми для его экономичной и безаварийной работы. Из показывающих приборов устанавливают те, которые необходимы для наблюдения за технологическими параметрами, определяющими возможность рационального ведения производственного процесса при эксплуатации и при пусковом режиме котельных агрегатов. Регистрирующие и суммирующие (интегрирующие) приборы выбирают исходя из необходимости обеспечить возможность анализа работы котельной установки и для осуществления хозяйственного учета. Оперативные приборы размещают на щите котельного агрегата, а регистрирующие и интегрирующие - на отдельном неоперативном щите.

Безопасность отопительного котла зависит, прежде всего, от равномерной и бесперебойной подачи топлива. К сожалению, в газовых приборах отечественного производства часто случаются проблемы с давлением газа.

А поскольку газ – вещество взрывоопасное, на несовершенные котлы устанавливается автоматическая система слежения за своевременной и бесперебойной подачей топлива.

Автоматика для газовых котлов отопления – это и блок управления, и сопутствующие элементы, которые контролируют работоспособность котла, предупреждая утечку и возможный из-за неё взрыв. Автоматика осуществляет контроль подачи топлива и отключения, розжига пламени, за стабильностью и равномерностью давления.

Основные рабочие узлы в устройстве автоматики газового котла:

• Датчики контроля присутствия газа и силы нагрева отопительной системы.
• Газовые клапаны.
• Блок управления с микропроцессором.
• Система безопасности.

Рабочие функции системы можно менять в зависимости от выбранного устройства. Новые усовершенствованные регуляторы управляют процессом работы котла в полном объёме. Есть модели, способные корректировать силу нагрева, учитывая погодные условия. Также большинство моделей автоматики для газовых котлов оснащены блоком управления, равномерно распределяющим потоки тепла на несколько систем отопления.

Первые отопительные котлы были выпущены в 1894 году компанией «Вайлант». Основатель компании Йохан Вайлант талантливый инженер и предприимчивый бизнесмен жил в Германии, в городе Ремшайд. Официальный запуск компании – 1874 год.

Основные виды и преимущества автоматических устройств для газовых котлов отопления

Сегодня есть два вида автоматических устройств для отопительных котлов: энергозависимые и энергонезависимые. Какая лучше из двух групп автоматикадля газового котла, рассмотрим подробно.

Энергонезависимые

К этой группе относят механические устройства контроля рабочих процессов внутри котла. Преимущества данной группы:

• эти приборы имеют более низкую цену;
• ручная настройка не представляет сложности в управлении прибора;
• блоки прибора полностью автономны и не зависят от электроэнергии.

Принцип ручной настройки: на датчике температурной шкалы устанавливается стрелка на нужную температуру. После включения котла в рабочий режим включается терморегулятор, контролирующий заданную температуру. Термопара, представляющая собой преобразователь, измеряющий рабочую температуру, – это два металлических стержня (сплав железа и никеля), реагирующие на изменение температуры. В зависимости от значения температуры стержень либо уменьшается, либо увеличивается. Поскольку стержень соединён с клапаном, тот под влиянием стержня, соответственно, увеличивает или уменьшает подачу топлива на горелку.

К современным механическим блокам автоматики добавлены два датчика: тяги и пламени.

Электронные устройства

Энергозависимое устройство – это электронный прибор, регулирующий подачу газа с помощью крана. Каковы функции этого вида автоматики на котёл газовый:

• закрывать и открывать кран подачи газа;
• задавать автоматический режим котла;
• осуществлять контроль за работой горелки с помощью датчика температуры;
• в случае неординарной ситуации или запрограммированной остановки останавливать работу котла;
• визуально демонстрировать работу котла, температуру воды и прочее.

В самых современных электронных приборах функции расширены, к ним добавлены:

• управление и контроль за работой насоса;
• защита отопительной системы от низких температур;
• защита отопительной системы в случае поломки клапана;
• самостоятельная диагностика и выявление дефектов отдельных элементов устройства.

Благодаря такому новаторству присутствует гарантия бесперебойной работы котла с соблюдением режимов и температур. А система диагностирования неисправностей поможет сохранить прибор рабочим гораздо дольше, ведь предупредить легче, чем сделать капремонт. Это веские доводы при вопросе: какая автоматика лучше для газовых котлов.

Для предотвращения каких-либо проблем при отключении электричества или перепадах в сети, можно подстраховать себя, установив стабилизатор и источник бесперебойного питания.

Принцип работы газового клапана Евросит 630

Евросит 630 – прибор, регулирующий подачу топлива, имеющий модуляционный термостат и функцию полного включения основной горелки. Клапан на газовый котел Евросит 630 – энергонезависимый прибор, что позволяет работу котла на сжиженном газе или от газгольдера. Устройство бывает различных модификаций, используется практически на любом оборудовании, потребляющем газ.

Любое газогорелочное устройство с автоматикой, снабжённое клапаном EUROSIT запускается в работу ручным способом. Рассмотрим принцип работы устройства. До начала работы топливная система закрыта электромагнитным клапаном. Нажимаем на шайбу-регулятор, клапан открывается, и топливные камеры заполняются газом, по малому топливопроводу газ поднимается к запальнику.

Далее, не отпуская шайбу, включаем пьезокнопку и поджигаем запальник. Запальник нагревает за 10-30 секунд термочувствительный элемент, который даёт напряжение, способное удерживать электроклапан открытым. Шайбу после этого можно отпустить, повернуть до нужного значения и открыть топливу путь к горелке. Горелка в устройстве самостоятельно зажигается от запальника.

Газовые горелки с автоматикой для котлов отопления далее автономно поддерживают заданную температуру, и вмешательство человека не нужно. Безопасность работы такой горелки обеспечена за счёт совмещения конструкции сжигания газа с вентилятором.

Принцип работы прибора Евросит 630 представлен в этом видео:

Основные характеристики и принцип работы системы САБК

Автоматика безопасности газового котла САБК – это система, призванная обеспечить безопасную, эффективную и экономную работу оборудования. Система пневматическая и от сети электроэнергии не зависит, устанавливают её на энергонезависимые конструкции. Примечательно, что система может работать не только на газовых котлах, но и на приборах, работающих на твёрдом топливе и на комбинированных котлах.

Работа системы безопасности газовой автоматики опирается на показатели датчиков: температуры теплоносителя, топки; наличия тяги; давления газа. Система учитывает любое изменение значений, их отклонение от нормы.

Автоматика САБК состоит из следующих элементов:

• регулятор давления газа;
• датчики: тяги, горения, температуры, давления, термопары, манометра и др.;
• блокирующий подачу топлива элемент;
• газогорелочная конструкция;
• блок управления, контролирующий и направляющий работу системы отопления.

Чтобы разобраться с принципом работы, необходимо заодно краткое ознакомление с основными деталями системы. Итак, на блоке управления есть ручка, при повороте которой рычажной механизм оказывает давление на газовый клапан. В результате включения в работу газового клапана запускается горелка. После в работу включаются датчики системы, снимающие показания температуры, тяги и прочих рабочих значений.

Каждый датчик тут же реагирует на изменения и отклонения от нормы своих показателей. Например, датчик тяги – это пластина, которая при понижении показателей тяги, соответственно, повышении температуры в камере, деформируясь, давит на клапан, закрывающий подачу газа. Таким же образом действует датчик температуры. Как видите, автоматизация котлов даёт возможность не контролировать работу приборов ежечасно, полагаясь на автономную работу системы.

Все работы по подключению, настройке и профилактическому осмотру производит лишь специалист, имеющий соответствующую квалификацию.

Популярные производители оборудования САБК для газовых котлов

Автоматические системы безопасности представлены на рынке в широком ассортименте, поговорим о самых популярных из них.

Первый автоматический поплавковый регулятор изобрёл в 1765 году русский изобретатель, инженер-механик Н. И. Ползунов. Регулятор применили в паровом котле поршневой машины механического завода в г. Барнауле, прибор поддерживал заданный уровень воды.

«Вакула»

Автоматическое устройство «Вакула» имеет в составе конструкции газовый клапан Евросит 630. В зависимости от цифровой маркировки прибора меняются некоторые его параметры, например, у прибора «Вакула 20» цифровой индекс означает мощность.

Основные характеристики «Вакулы»:

• запальная горелка включается в работу благодаря пьезоэлектрической детали;
• диапазон регулируемой температуры – от 40 до 90 градусов;
• регулируется основной газовый поток и подача газа в запальную горелку;
• при снижении давления топлива устройство не прекращает работу;
• автоматическое выключение устройства при экстремальных ситуациях (отключение газа, проблемы с тягой и др.).

«Арбат»

Устройство «Арбат» может применяться в газовых котлах и печах с газовыми горелками.

Преимущества данного устройства:

• поддержка температуры воды в пределах от 42 до 92 градусов;
• перекрытие подачи газа на запальник, если пламя отсутствует до 60 секунд;
• автоматическое отключение работы горелки при отсутствии подачи топлива;
• при отсутствии разрежения в дымоходе до 60 секунд автоматическое отключение подачи газа;
• возможность перекрыть поток газа на основную горелку во время розжига запальной.

Некоторые возможности для газовых котлов с мощностью до 50 кВт:

• прибор энергонезависим;
• если пламя пилотной горелки угасло, в дымоходе нет разрежения или отсутствует подача топлива, основная горелка отключается;
• расположение прибора в помещении не играет роли для работоспособности, данная автоматика подходит для напольных газовых котлов отопления;
• прибор имеет несколько диапазонов настроек, может работать на сжиженном газе.

«Орион»

Наиболее используемый прибор «Орион 20», в его комплектацию входят электрический датчик тяги и пьезоэлектрический розжиг.
Возможности и особенности «Ориона»:

• при погасшей горелке или отсутствии тяги – подача газа отключается;
• есть функция незамедлительного прекращения подачи газа в котёл;
• понижение температуры провоцирует самостоятельное возобновление работы главной горелки;
• способность автоматического перехода в режим уменьшения пламени при достижении заданной температуры воды.

Автоматика германского производства Honeywell является одним из первых брендов автоматизации котлов. Функции, выполняемые прибором:

• поддержка температуры в диапазоне от 40 до 90 градусов автоматически;
• автоматическая остановка работы котла при отсутствии подачи топлива;
• отключение подачи топлива автоматически при отсутствии пламени на горелке.

Данные системы имеют достаточно высокую стоимость и такую же высокую репутацию. В устройстве чаще всего используется клапан Евросит, приборы рассчитаны на разные слои населения: есть устройства эконом-класса, есть – премиум-класса.

САБК

Автоматика САБК производимая в Ульяновске, Россия, имеет четыре уровня защиты при экстремальных ситуациях, а именно:

• выключение газового устройства при отсутствии подачи газа;
• прекращение подачи газа, если отсутствует пламя горелки;
• прекращение подачи газа, если нет тяги;
• уменьшение подачи газа и пламени при перегреве воды.

Устройство удобно устанавливать в любом выбранном месте, а также в нём есть встроенный стабилизатор давления, позволяющий более точно регулировать работу газогорелочного прибора.

Особенности эксплуатации автоматики в газовых котлах отопления

Для безопасного использования и долгого срока эксплуатации необходимо соблюдать ряд правил при использовании газовых отопительных приборов. Прежде чем включать прибор, внимательно изучите инструкцию пользователя, с газом шутки плохи.

Все работы по установке, подключению, настройкам, в том числе прошивке блока управления должны выполнять специалисты, имеющие лицензию на такую деятельность.
Обязательны регулярные осмотры прибора мастером, диагностика микропроцессора блока управления, просмотр отчётов модуля памяти устройства.

Осмотр на предмет дефектов или износа отдельных деталей. Полностью менять автоматику приходится крайне редко, все детали можно менять по мере износа.
При обнаружении серьёзных поломок следует провести ремонт. В этот период отопительные приборы не должны использоваться.

Основные причины и способы устранения неисправностей автоматики газового котла отопления: можно ли устранить поломку своими руками

Самые частые неисправности устройств автоматики газовых котлов и их причины:

• Не воспламеняется факел запальной горелки – возможна поломка электродов, горелки, засоренность фильтра.
• Гаснет факел запальной горелки сразу после отпускания ручки терморегулятора – поломка термопары или сбои в датчике тяги.
• Гаснут одновременно основная и запальная горелки – проблема в газовом клапане.
• При перегреве теплоносителя система не отключает котёл – дефект термодатчика.
• Несанкционированное отключение системы – проблема в дымоходе.
• Не устойчивое пламя горелок, никак не нагреется до нужной температуры, появление копоти – длительная эксплуатация без плановых осмотров.

Способы устранения неисправностей автоматики газового котла отопления должны искать специалисты, которые имеют квалификацию и допуск для работы с газовыми приборами.

Газовые котлы являются необходимостью в частных домах, а иногда и альтернативой централизованного отопления в квартирах. К выбору отопительного прибора следует подходить со всей серьёзностью: он должен быть безопасным и простым в эксплуатации.