Преимущества, которые дает автоматика твердотопливным котлам

Любую отопительную технику, связанную с обогревом жилых помещений, невозможно представить без автоматики. Оснащенность нагревательных приборов определенных механизмами, устройствами и приспособлениями не только повышают эффективность работа котельного оборудования, но и обеспечивают безопасность эксплуатации котельного оборудования. Отопительный котел на твердом топливе, хотя и представляет собой сегодня высокотехнологичное устройство, так же как и другие виды нагревательных приборов нуждается в оснащении автоматикой.

В сравнении с классическими твердотопливными котлами, выпускаемые сегодня нагревательные агрегаты являются максимально автоматизированными устройствами. Автоматические котлы, работающие на твердом топливе, справляются со своими задачами без участия человека. В периоды между закладками топлива вся система полностью автономна и самостоятельна, давая на выходе оптимальный режим температуры в доме и горячее водоснабжение. Рассмотрим детальнее, что собой представляет автоматика для нагревательных твердотопливных агрегатов.

Основные функции, которые возложены на автоматику

Перед установкой твердотопливного котла следует внимательно изучить принцип его работы и механизмы управления. Изучение процессов рабочего цикла нагревательного прибора позволит понять, как работают приспособления и механизмы, осуществляющие контроль над системой отопления. Что на сегодняшний день представляет собой автоматика для твердотопливных котлов, и каковы ее основные функции.

На автоматику возлагаются следующие функциональные задачи:

• обеспечение оптимального температурного режима в отопительном контуре;
• выполнение контролирующей функции за работой насоса и трехходового клапана в контуре подмеса;
• обеспечение контроля над работой циркуляционного насоса на основном отопительном контуре;
• контроль температуры нагрева воды в системе ГВС;
• обеспечивают включение/выключение трехходового клапана;
• автоматика котельного оборудования представляет собой комплект оборудования вместе с комнатным термостатом.

На схеме показана обычная обвязка автономной системы отопления с установленной автоматикой.

Автоматизация многих процессов при работе нагревательных приборов на твердом топливе позволяет добиться существенной экономии топливного ресурса и освободить обитателей дома от функции истопника. Сегодня автоматика представляет собой набор сложных и энергоемких устройств, каждое из которых решает определенный круг задач и вопросов.

Автоматический котел – это такой агрегат, который способен работать целиком и полностью в автономном режиме, начиная с закладки топлива, заканчивая регулировкой температуры нагрева.

Для справки: Все процессы, начиная с закладки топлива, розжигом и контролем над включением и выключением, делаются в автоматическом режиме. Без вашего участия. Наличие датчиков и контроллеров позволяет системе самой реагировать на меняющуюся ситуацию. На основании заданных вами параметров, котел работает в установленных режимах.

Какие существуют виды автоматики

Возможности современных электронных приборов, входящих в комплект оборудования контроля над работой отопительного прибора достаточно широки, позволяя настроить приборы в соответствии с собственными приоритетами и желаниями. В большинстве случаев в комплект современных сложных нагревательных приборов входят:

• компьютер, обеспечивающий управление отопительным прибором;
• вентилятор или воздушную турбину.

Сегодня можно обычный полуавтоматические твердотопливные агрегаты практически любого вида оснастить автоматическим блоком управления типа Комфорт Эко. Полуавтоматический твердотопливный котел, оборудованный таким комплектом, может уже большую часть процессов выполнять самостоятельно. Датчики, регулируют на температуру нагрева теплоносителя, на состояние тяги. Вся информация поступает на экран. Обычный пиролизный котел или агрегат длительного горения с автоматикой становится на порядок удобнее в эксплуатации и безопаснее.

Если с электроникой все более, менее понятно, то с механической частью следует разобраться детальнее. Существует классификация автоматики в плане автономности. В данном случае принято различать:

• автоматику, энергозависимую – работающую от электроэнергии;
• автоматика, энергонезависимая, которая не требует подключения к электросети.

В первом случае работоспособность основных приборов осуществима только тогда, когда приборы подключены к электропитанию. Для повышения безопасности работы таких устройств, автономная система отопления оборудуется ИБП. Первый вариант выглядит предпочтительней, так как автоматика, работающая от сети, обладает большей функциональностью.

Второй случай ориентирован на большую автономность. Такие варианты очень удобны в тех ситуациях, когда часты перебои с энергоснабжением, да и нагревательный прибор настроен, работать самостоятельно без лишней электроники.

Важно! В случае если ваш котел настроен должным образом и работает автономно, без дополнительных средств контроля и учета температуры, необходимо чаще наведываться в котельную.

Преимущества котельного оборудования, на котором стоит автоматика

Первое на что обращается внимание любого владельца отопительной техники – это возможность нагревательного прибора самостоятельно регулировать температуру нагрева основного отопительного контура. Ранее все делалось вручную. Задвинул заслонку, температура стала падать и наоборот, открыл поддувало, котел стал работать интенсивнее, температура растет.

Современные автоматические твердотопливные котлы длительного горения способны без участия человек работать в течение длительного времени (до 48 часов), самостоятельно регулируя все процессы. Вам важно только выставить необходимый температурный режим внутри жилого помещения. Термодатчики реагируют на изменение температуры в помещении, подавая сигнал на центральный пульт автоматики. Уже оттуда посылается команда включить специальные вентиляторы наддува, обеспечивающие процесс горения воздухом.

Следующее важное преимущество, которое дает твердотопливным котлам автоматика – это независимость отопительного прибора в работе. Теперь нет необходимости при отъезде выключать котел и ждать когда он окончательно остынет, систему отопления при этом надо сливать, что бы не разморозилась.

На сегодняшний момент ситуация в корне изменилась. С помощью автоматики можно отрегулировать работу нагревательного агрегата в минимальном (поддерживающем) режиме. Другими словами: Вы настраиваете свой котел на определенный температурный режим. Пока вас нет дома, котел работает для того, что бы поддерживать в системе минимальные температурные показатели. Для того, что бы нагревательный прибор запустился на максимальные обороты, достаточно выставить таймер. Вы приезжаете, а у вас в доме тепло.

В случае с поджогом твердого топлива, ситуация вообще упростилась. Человек для этого абсолютно не нужен. В заданное время сработает электроподжиг и котел начнет работать.

Основной акцент в последних моделях, делается на достижение максимально безопасного режима эксплуатации. Твердотопливные агрегаты, оснащенные автоматическими приборами контроля, способны регулярно проводить самодиагностику, выявляя сбои в работе того или иного элемента. Для твердотопливного котла важным остается быстрая реакция. Чем быстрее среагируют приборы и система на возникновения внештатной ситуации, повышение давления в системе, резкий скачок температуры, тем быстрее система остановится в автоматическом режиме.

Твердотопливные котлы с автоматической подачей

Особо стоит остановиться на той категории твердотопливных нагревательных аппаратах, которые снабжены устройствами и механизмами, облегчающие работу кочегара. Речь идет о таком виде котельного оборудования, как твердотопливный котел, оснащенный механизмом автоматической подачи топлива. Целый ряд нынешних нагревательных агрегатов оборудуется специальными приспособлениями, с помощью которых постоянно осуществляется загрузка топлива в камеру сгорания. Такие устройства носят название пеллетных, потому что в топку идут пелллеты – мелкие легкогорючие гранулы, сделанные на основе отходов древесины.

Котлы с автоматической подачей топлива считаются одним из самых эффективным. КПД в таком устройстве достигает 80-85%, за счет максимально полного сжигания топлива и автоматизации самого процесса. Подобная техника обеспечивает во время эксплуатации необходимый комфорт, чистоту и уют в доме. Твердое топливо аккуратно засыпается в бункер и уже оттуда подается шнековым механизмом в камеру сгорания.

На заметку: в пеллетных агрегатах автоматика регулирует не только интенсивность подачи воздуха на горелку, но и количество гранул, поступающих в топку. Есть пеллеты на горелке, агрегат работает, нет пеллет, отопительный прибор отключается.

Котлы отопления на твердом топливе в дополнение к автоматической подаче топлива оборудуются еще приспособлением, позволяющим чистить зольник, не прикладывая к этому человеческих рук.

Монтаж автоматики

Если установить котел и проложить трубопровод системы автономного отопления можно самостоятельно, то при оснащении нагревательного прибора приборами контроля и автоматики потребуются услуги специалиста. Автоматика для твердотопливных котлов требует тщательно и точной настройки. Процесс установки и непосредственно настройки оборудования сложный и кропотливый. Поэтому экономить в данном случае не стоит.

Первое на что обращает внимание специалисты, начиная монтаж оборудования – это установка системы вентиляции, основу которой составляет вентилятор. Оборудование устанавливается в нижней части нагревательного прибора, в том месте, где расположена обычная заслонка. Вентилятор крепится достаточно прочно, что бы его не сорвало с места во время работы. Последующий шаг — установка контроллера. Для котла, работающего на дровах, такой прибор станет настоящей находкой. Обычно контроллер представляет собой блок управления нагревательным агрегатом, в котором автоматически заложены различные алгоритмы работы. Здесь главное правильно расставить датчики и произвести настройку. После настройки система подключается к энергоснабжению, делается первый пробный запуск отопительного прибора.

В заключении

В последнее время все больше и больше рынок котельного оборудования, работающего на твердом топливе, пополняется совершенными приборами и системами контроля. Не только зарубежные модели котлов, но и большая часть отечественных производителей делают сегодня ставку на оснащение нагревательных приборов автоматикой.

Блок управление, в котором имеется жидкокристаллический дисплей, прекрасно справляется с возложенными на него задачами. Теперь нагревательными приборами не только легко управлять, их практически не надо контролировать. Точная настройка всех элементов системы управления позволит с высокой точностью реагировать отопительному оборудованию на малейшие изменения температурного режима. Теперь вашему агрегату не страшен ни перегрев, ни разморозка.

Автоматика для твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы продолжают удерживать прочно свои позиции на рынке отопительного оборудования. Современные модели способны выжать максимум тепловой энергии из дров, угля и брикетов, притом с минимальными потерями передать ее теплоносителю. Повысить качество работы, упростить обслуживание и эксплуатацию помогает автоматика для твердотопливных котлов. Весьма эффективный способ контролировать процесс горения и поддержания заданной температуры теплоносителя достигается всего лишь наличием нагнетающего вентилятора и командоконтроллера, управляющего им и циркуляционным насосом.

Как работает

Кажется, весьма сложным проконтролировать процесс горения угля или дров. Во все времена настройка котла была сугубо индивидуальной для каждого котла, выполнялась вручную и требовала немало опыта и сноровки. В качестве хорошего результата достигался максимальный КПД в совокупности экономией топлива. Однако при неверной настройке большая часть тепла попросту вылетала в трубу.

Процесс автоматизации, давно ставший обычным делом для любых других типов котлов, дошел и до твердотопливных котлов. Оказалось, что достаточно использовать весьма ограниченный набор инструментов и датчиков, чтобы обеспечить контролируемый процесс горения, повысить безопасность котлов и в точности поддерживать температуру воды в контуре отопления.

Автоматика для твердотопливных котлов включает в себя:

• нагнетающий вентилятор;
• контроллер;
• циркуляционный насос (опционально);
• регулятор тяги (опционально).

Принцип действия автоматики предельно прост. Достаточно перенять на себя управление поддувом, контролировать объем поступающего воздуха в камеру сгорания, чтобы обеспечить оптимальный режим сгорания топлива и безопасность работы всего котельного оборудования.

Вентилятор устанавливается вместо стандартной заслонки, через которую в камеру сгорания поступает свежий воздух. Контроллер управляет вентилятором и в соответствии с установками способен изменять объем поступающего воздуха:

1. Если необходимо получить максимум тепловой мощности, то вентилятор включается на полные обороты и подает большой объем воздуха насыщенного кислородом. Активное горение топлива сопровождается нарастающим выходом тепловой энергии
2. В рабочем режиме вентилятор переходит на умеренные обороты и поддерживает горение на оптимальном уровне необходимом для получения нужной температуры теплоносителя.
3. В случае перегрева или снижения целевой температуры воды в контуре вентилятор останавливается и без доступа кислорода топливо лишь едва тлеет, выделяя минимальное количество тепла.

Подобный цикл повторяется раз за разом, обеспечивая хоть и ступенчатый, но регулярный контроль горения.

Опорными данными для контроллера являются показания датчика температуры воды в котле. Собственно этого достаточно для обеспечения нормальной работы автоматики. Помимо этого некоторые типы автоматики контролируют температуру исходящих газов, поступающих в дымоход, температуру за пределами дома и внутри помещения. В этом случае обеспечивается дополнительная защита и безопасность, а также появляется возможность расширенной настройки котла с автоматической коррекцией целевой температуры воды в котле, возможностью управления обогревом для поддержания комфортной температуры в доме.

В дополнение к управляемому вентилятору автоматика может управлять циркуляционным насосом, чтобы способствовать постоянному и равномерному распространению тепла по контуру отопления. Увеличивая или снижая скорость обращения воды в контуре, можно влиять на эффективность теплоотдачи от камеры сгорания к теплоносителю, напрямую повышая КПД котла.

В числе дополнительных функций блока автоматики твердотопливного котла могут быть:

• GSM-модуль для удаленного контроля работы котла и возможности дистанционной настройки.
• Планирование работы котла, по расписанию устанавливая нужную температуру в зависимости от времени суток и дня недели.
• Внедрение твердотопливного котла в общую систему управления «Умный дом».

Схема работы автоматики

С автоматикой для твердотопливных котлов уже нет необходимости постоянно и самостоятельно контролировать его работу, корректировать установки заслонок, переживать за то, что топливо будет растрачено впустую или явно неэффективно. Кроме этого получается реальная экономия средств, ведь с точной регулировкой и постоянным контролем горения топлива тратится меньше, используется эффективнее и целенаправленно. Котроллер следит за состоянием воды и управляет процессом горения в течение 24 часов в сутки каждый день на протяжении всего отеплительного сезона.

Стоимость автоматики для твердотопливных котлов, если брать предложения среднего ценового диапазона, сравнима со стоимостью топлива в расчете на половину отопительного сезона или даже треть. Если учитывать, что при использовании контроллера экономится топливо на обогреве, то оборудование окупится буквально за два-три сезона. И все же основное преимущество остается в том, что пользователю не обязательно, как и ранее, каждые полчаса-час проверять работу котла и корректировать ее в надежде получить нужную температуру воды, притом с большой погрешностью.

Автоматика для твердотопливных котлов чаще выпускается производителями, напрямую не занимающимися выпуском котлов. Это фирмы и компании, специализирующиеся в принципе на автоматизации процессов. Потому будет полезным узнать список наиболее распространенных и уже проверенных производителей командо-контроллеров на рынке.

Атос (Atos)

• Производитель: Польша;
• Питание: 220В/50Гц;
• Мощность подключаемого насоса: до 130Вт;
• Мощность вентилятора: до 130 Вт;
• Диапазон установки температуры теплоносителя: 35-80оС;
• Точность измерения температуры: 1оС
• Диапазон установки температуры в помещении: 25-50оС;
• Сигнализация пи выходе за пределы установленного диапазона температур;
• Релейный выход дополнительной сигнализации;
• Ручная настройка целевой температуры и управление циркуляционным насосом.
• Ориентировочная стоимость: 6750 руб.

Автоматика родом из Польши хорошо зарекомендовала себя в сочетании с различными по типу и конструкции котлами отопления мощностью 25-50 кВт. В числе достоинств возможность розжига топлива при любых погодных условиях, повышение КПД котла при поддержании стабильной температуры теплоносителя, согласно установленному значению.

Блок управления компактный, с простым интерфейсом и циферблатом на две цифры для установки всех ключевых параметров.

Аир (Air)

• Производитель: Украина;
• Питание: 220В/50Гц;
• Мощность подключаемого насоса: до 450Вт;
• Мощность вентилятора: до 220 Вт;
• Диапазон установки температуры теплоносителя: 40-85оС;
• Точность измерения температуры: 0.1оС
• Диапазон установки температуры в помещении: 20-45оС;
• Ориентировочная стоимость: 3000-3500 руб.

Компактный блок автоматического управления твердотопливными котлами. Позволяет установку и управление мощным циркуляционным насосом и вентилятором с соответствующим током по нагрузке 2 и 1 ампера, в модификации допускаются токи нагрузки до 5А.

• Производитель: Польша;
• Питание: 220В/50Гц;
• Мощность подключаемого насоса: до 200Вт;
• Мощность вентилятора: до 200 Вт;
• Диапазон установки температуры теплоносителя: 30-80оС;
• Точность измерения температуры: 1оС;
• Диапазон установки температуры в помещении: 20-45оС;
• Ручная настройка целевой температуры и управление циркуляционным насосом.
• Ориентировочная стоимость: 6500-7250 руб.

Функциональный блок управления с практичным корпусом, защищенным от перегрева. Удобный интерфейс. Наличие ЖК-дисплея и расширенного набора клавиш управления облегчает настройку автоматики и контроль работы котла.

Комфорт Эко

• Производитель: Польша;
• Питание: 220В/50Гц;
• Мощность подключаемого насоса: до 300Вт;
• Мощность вентилятора: до 300 Вт;
• Диапазон установки температуры теплоносителя: 35-80оС;
• Точность измерения температуры: 1оС;
• Диапазон установки температуры в помещении: 20-45оС;
• Ориентировочная стоимость: 7900-8200 руб.

Компактный блок управления с установкой на корпус котла с простым управлением и двухзначным циферблатом. Позволяет настраивать работу котла в зависимости от установленной целевой температуры в отапливаемом помещении. Обеспечивает защиту котла от перегрева и замерзания.

Как подключить и настроить

Монтаж любой автоматики для твердотопливного котла примерно одинаков. Необходимо выполнить ряд простых действий:

1. Разместите блок автоматики в недоступном для перегрева месте. Вовсе не обязательно устанавливать блок автоматики в предельной близости к котлу или на его корпусе. Куда важнее определи его так, чтобы избежать перегрева, даже с учетом возможных внештатных ситуаций. Максимальное удаление задается допустимой протяженностью кабелей для подключения вентилятора, циркуляционного насоса и датчиков, что может составлять от 2-х до 10 метров.
2. Подсоедините на дверце топочной вместо заслонки поддувала или в отдельно подготовленном отверстии вентилятор для подачи воздуха. Для старых моделей котлов придется вручную вырезать и подготовить отверстие для вентилятора. В современных котлах установка выполняется на подготовленное место.
3. Установите датчик температуры теплоносителя. Лучше всего измерять температуру воды непосредственно в теплообменнике котла или внутри основного теплоаккумулирующего бака. Для этого в котлах часто предусматривается специальное посадочное гнездо или отверстие глубиной до 60 мм. Если нет возможности закрепить датчик на теплообменнике то его переносят на выходную трубу котла, по которой течет самый горячий теплоноситель. Чаще производитель советует использовать хомут с термопрокладкой для лучшего контакта.
4. Подключить с помощью силовых и сигнальных проводов все оборудование к контроллеру. Для вентилятора, циркуляционного наоса и датчиков отведены соответствующие пары клемм, закрепленных на корпусе блока автоматики. Их маркировку и положение следует сверить с инструкцией от производителя.
5. Устанавливаются первоначальные настойки: целевая температура теплоносителя. Максимальный и минимальный объем воздуха, подаваемый вентилятором в камеру сгорания. Пределы допустимого изменения температуры воды в котле.

Алгоритм программирования и настройки блока автоматического управления твердоплодных котлов устанавливаются производителем и подробно описываются в инструкции.