Автоматика с горелками для котлов отопления

Газовое отопление производственных и жилых помещений происходит под контролем автоматического управления. Сегодняшние технологии дают возможность проводить точное регулирование нужного температурного режима, и при этом экономя на топливе. Такой результат получился за счет использования горелок с опцией регулировки мощности, что обеспечивает автоматика газовой горелки.

Газовая горелка с автоматикой для котла – это аппарат, производящий смешивание газа с воздухом и сжигающий этот полученный состав в камере сгорания.

Как работает автоматическая система регулировки температуры?

Самая простая система авторегулирования заданной температуры с помощью газовой горелки работает так: на горелку подается газ, который воспламеняется за счет функции розжига, и таким образом происходит постоянное горение. При этом сама горелка работает на полную свою силу. Когда достигается определенная температура теплоносителя или воздуха в комнате, то автоматика газовой горелки гасит огонь.

Для поддержки заданной температуры горелка постоянно включается и выключается.

Классификация газовых горелок по регулированию температуры

С современным развитием технологий разработали новые, усовершенствованные способы автоматической регулировки температуры:

• Одноступенчатые горелки – это простейшие устройства, принцип работы которых был описан выше. Такие горелки работают в одинаковом режиме.

• Двухступенчатые горелки – это приборы, которые могут работать в двух состояниях (40% и 100% от всей мощности), переключаясь между собой автоматически.

• Плавно-двухступенчатые горелки – эти также работают в двух состояниях (40% и 100%), но само переключение между режимами происходит более плавно, что значительно экономит само топливо и повышает качество поддержки температур.

• Модулируемые газ.горелки с автоматикой для котла – являются самыми функциональными устройствами, способными работать в большом диапазоне мощности (от 10 до 100 %). Они могут поддерживать режим температуры с отклонением всего лишь 20С от начального значения. При этом вырастает экономичность сжигания топлива, и понижаются температурные нагрузки на детали отопительного прибора.

Самым эффективным среди всех является — медный теплообменник, так как он обладает тонкими стенками и хорошими показателями теплопроводности. НО он плохо переносит высокие напряжения температуры, поэтому имеет низкий период эксплуатации. В комбинации с модулируемой автоматикой газовой горелки срок его работы вырастает.

Газовые горелки с опцией изменения уровня горения стоят дорого, но их эффективность быстро окупает все затраты:

— температура поддерживается в малом диапазоне;

— экономия топлива до 30%;

— увеличивается срок эксплуатации всего устройства.

Так что купить газовую горелку с автоматикой – мы рекомендуем!

Основные элементы авто-системы управления

Аппараты, включенные в электро цепь горелки для начала автоматической работы устройства:

— Реле максимальн. и минимальн. давления газа — обладает легкой структурой, что сказывается на его долгом сроке работы. Принцип действия заключается в том, что давление газа влияет на мембрану, а при его отклонении от заданного режима происходит срабатывание системы, и регулирующий клапан проводит нужную работу. Реле мин. давления газа проводит защиту от понижения давления газа до критической точки, а реле максимального давления производит регулировку, не допуская увеличения допустимого значения.

— Реле мин-го и макс-го давления теплоносителя — производит защиту отопительной системы от чрезмерного понижения и увеличения давления теплового прибора. Оба варианта являются опасными и нежелательными для продолжения работы котла, потому при достижении критической точки (нижней или верхней) котел отключается, то есть подача газа прекращается.

— Контроллер горения – это деталь, объединяющая работу всей горелки в общий процесс. Работа газовых горелок котлов отопления с автоматикой делится на несколько разделов, которым соответствует необходимое положение регулирующего клапана топлива и воздушной заслонки. Получив сигнал о низкой температуре, контролер открывает соответствующие механизмы для увеличения силы горения. Работа контроллера основана на сигналах разных датчиков (температура, давление).

— Термостат – это сигнализатор достижения предельных уровней температуры. По его сигналу осуществляется изменение режимов горения.

— Датчик заполнения котла — необходим для защиты горелки от включения, без присутствия в котле теплоносителя.

Подключение датчиков во многом зависит от производителя котла. Эти данные можно увидеть в паспорте устройства, а особенности подключения датчиков тщательно описаны в дополнительных инструкциях. При этом подключение и настройку автоматической системы должен проконтролировать работник газовой службы. В его присутствии также проводятся и пусконаладочные работы, с непременным составлением акта об исправности оборудования для безопасной эксплуатации.

Виды систем авто управления газовыми котлами

Бывают системы управления разных марок и назначений, но все они работают по одинаковым принципам. Отличаются только в функциональности системы и зависимости от электрической сети.

Все разновидности можно объединить в три главные группы автоматики газовой горелки:

1. Энергонезависимые типы.
2. Энергозависимо-проводные системы.
3. Энергозависимо беспроводные.

Энергонезависимая структура управления котлом – это самая основная автоматика для отопительного прибора. Ее принцип действия основан на физическом законе расширения при нагревании материала. Похожее действие такого закона можно наблюдать на примере градусника – ртуть, при нагревании расширяется и поднимается по трубке, закрепленной на шкале, вверх. Обратный процесс видно при остывании.

А теперь представьте, что такая же конструкция стоит внутри котла и меряет температуру нагреваемого прибора, только вместо ртути используют другой материал (металл). Он расширяется при нагревании и влияет на механический рычаг прекращающий подачу газа. Лишь только горелка остывает, металл сжимается, воздействуя на рычаг, и снова возобновляется подача газа.

Энергозависимая с-ма управления котлом функционирует от электросети – что создает неудобство, но при этом увеличивается продуктивность оборудования. Основная деталь таких систем – термостат. Зависимо от температурного режима он подает на газовый клапан электромагнитный импульс. Но при помощи специальной программы есть возможность программирования режима температуры на несколько дней вперед, недель или даже месяцев.

Энергонезависимая система беспроводного управления котлом функционирует по такому же принципу, как и проводная. Отличие лишь в том, что модуль управления беспроводной версии расположен в любом удобном для вас месте, при этом он не соединен проводом с устройством.

Некоторые приборы предусматривают установление GSM модуля, обеспечивающего доступ через мобильные гаджеты (смартфоны, планшеты). Чтобы узнать последние данные о состоянии устройства, нужно только зайти в приложение на смартфоне и ввести нужный пароль.

Через мобильные аппараты возможно не только контролировать газовые горелки с автоматикой котлов отопления, но и управлять ими. А при возникновении особой ситуации система автоматически пришлет Вам уведомление в виде смс на ваш номер.

Сегодня современные технологии могут обеспечить полный автоматический контроль над автономной системой отопления, не создавая при этом дополнительных усилий.

Автоматика для газовых котлов отопления: устройство принцип работы + производители

Бытовые греющие приборы, работающие на сжиженном или природном газе, не требуют от хозяев постоянного внимания и контроля. Эту задачу выполняет автоматика для газовых котлов отопления.

Автоматическая система предохраняет отопительное оборудование от перегрузок, активирует аварийное отключение подачи газа в случае внезапных форс-мажорных обстоятельств. Дополнительно техника контролирует уровень интенсивности горения, текущий расход топлива, позволяя хозяевам экономить финансовые средства на обогреве помещений.

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

Что такое автоматика для газового котла. Общее представление

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

По функциональности автоматика делится на два основных типа:

• энергозависимые устройства;
• энергонезависимые приборы контроля.

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

Пример энергонезависимого блока автоматической системы безопасности газового котла

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

Принцип действия автоматики. Основные узлы

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

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

Устройство работает за счет взаимодействия обоих клапанов.

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

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

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

Основные функции автоматики

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

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

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

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

Основная статья: газовая горелка своими руками.

Какая автоматика лучше – механическая или электронная?

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

Регулятор интенсивности подачи теплоносителя в радиатор системы водяного отопления

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

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

Теплообменник оснащен термопарой — механизмом на основе пластины, скомбинированной из двух частей — стальной и никелевой. В процессе нагрева пластина удлиняется, а при охлаждении — уменьшается в длине, воздействуя на клапан, который открывает или закрывает подачу газа в рабочую зону. На основе такого же принципа работает и регулятор тяги, которой оснащаются газовые котлы с открытой камерой сгорания. Биметаллическая пластина при повышении температуры до критической отметки (более 75 °С) выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в естественное положение. Все просто и понятно.

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

Электронные автоматические системы контроля

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

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

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

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

Заключение

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

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

Сергей Башук / Инженер теплотехник — автор сайта

Мои обязанности: проектирование наружных и внутренних санитарно-технических систем; сборка, монтаж, обслуживание тепловых машин и теплового оборудования; внедрение передовых технологических решений.