Автоматика котлов отопления и ИБП для котлов

Современные котлы отопления осуществляют свою работу под управлением систем автоматики. С каждым годом газовое оборудование становиться все более эффективным, информативным, технологичным и экономичным

Системы автоматики котла отопления управляют процессами составления топливной смеси, горением топливной смеси, циркулированием теплоносителя, режимами работы устройства, выходом на установленные параметры работы, процессами работы в случаях аварийных ситуаций.

Современные системы автоматики котла позволяют вести эффективный мониторинг всех показателей, осуществлять программирование режимов работы на длительный период, составлять специальные программы функционирования на отдельные случаи.

Перечень основных функций автоматики современных газовых котлов отопления:

• автоматическое аварийное отключение всех систем котла в случае выявления аварии;
• функция автоматического запуска котла отопления или перезапуска котла отопления по специальному алгоритму после аварийных отключений котла;
• электронное регулирование мощности пламени газовой горелки в зависимости от данных температурных датчиков и установленных настроек режимов работы;
• функция выключения автоматикой котла указанных устройств по заданной программе работы;
• индикация данных, полученных автоматикой с датчиков котла, и индикация текущего режима работы устройства;
• функция автоматического прокачивания теплоносителя после выключения горелки для защиты компонентов котла от перегрева;
• контроль эффективности процесса сжигания топлива и регулирование автоматикой котла состава топливной смеси;
• автоматический контроль предупреждения размораживания устройства, управление автоматикой процессами включения и выключения насосов циркуляции носителя при достижении определенных температурных показателей;
• автоматическая защита от перегрева насосов котла отопления и защита от заклинивания насосов, клапанов и других исполнительных устройств, управляемых автоматикой газового котла;
• автоматическое тестирование всех компонентов котла и правильности работы отдельных устройств.

Функция автоматического выключения и включения котла

В случае отключения сетевого электропитания котёл отопления отключается. При появлении электрического питания в сети система автоматики котла предпримет попытку включения. При этом все установленные ранее настройки должны сохраниться в данных системы автоматики.

Отключение котла отопления может происходить и при снижении значения напряжения в сети. Работа систем современного котла отопления при низком напряжении в сети опасна и может привести к аварии, вот почему автоматика котла осуществляет функцию защитного отключения.

Следует отметить, что не во всех случаях восстановления питания в сети будет произведён автоматический запуск котла отопления. В ряде случаев будет необходимо запустить котёл вручную.

В случае нестабильного электропитания необходимо использовать стабилизаторы напряжения, а в случае наличия провалов электрического питания или временных отключений питания в сети необходимо использовать специализированный источник бесперебойного питания.

Функция автоматики котла по блокированию работы устройства при отсутствии газа

Во многих современных котлах отопления предусмотрена функция полной блокировки работы в случае временного прекращения подачи газа. При этом плата управления котла получает сигналы о снижении давления газа и о прекращении горения. Повторный запуск котла может быть проведен вручную или с помощью специального режима, управляемого системой автоматики котла. При этом следует понимать, что сигнал с датчика пламени будет приходить только в случае правильного электрического питания котла.

Функция автоматики котла по защите от тепловой инерции

В случае отключения котла отопления при достижении верхнего предела по температуре теплового носителя или установленной температуры в помещении автоматика котла даёт сигнал на отключение основной горелки. Однако температура тепловых элементов горелки значительно выше, чем температура теплового носителя в системе. Полное отключение котла отопления в этом случае опасно, так как может произойти перегрев носителя в зоне элементов горелки. Для избегания этой ситуации плата управления даёт команду на последующую циркуляцию насоса отопления после отключения основной горелки. Бесперебойное питание котла отопления в этом режиме очень важно.

Явление опасной тепловой инерции может наблюдаться и при аварийном отключении котла в результате пропадания электропитания в сети. Поэтому очень важно использовать источник бесперебойного питания.

Функция автоматики по предотвращению заклинивания циркуляционного насоса котла отопления

На многих современных котлах отопления имеется функция автоматики котла по защите насосов от заклинивания. В случае длительного отключения котла насосы отопления могут «прикипеть» в результате отложения солей воды и других элементов на движущихся частях насоса. Чтобы избежать этой ситуации, плата управления котла при длительном простое даёт команду на включение циркуляционного насоса на небольшой промежуток времени. Для осуществления этой функции необходимо также обеспечить бесперебойное электрическое питание котла отопления.

Подробнее об источниках бесперебойного питания для циркуляционного насоса читайте в статье: ИБП для циркуляционного насоса.

Функция автоматики котла отопления по защите от замораживания системы

В случае снижения температуры теплового носителя до минимальной температуры (для разных котлов различная, но в диапазоне от 4 до 10 градусов) автоматика котла даёт команду на выполнение принудительной циркуляции, включая циркуляционный насос на несколько минут. Если этот процесс не даёт результата, то плата управления включает газовую горелку котла на несколько минут при ограниченной мощности. После нагрева носителя до необходимой температуры горелка отключается, а циркуляция теплового носителя происходит ещё несколько минут.

Для выполнения этой функции необходимо обеспечить бесперебойное электрическое питание. В случае длительного отсутствия электрического питания может произойти размораживание системы отопления.

Функция блокировка при отсутствии тяги

В случае пропадания тяги котел автоматически блокируется и предотвращает попадание продуктов сгорания в помещение. Информация об отсутствии тяги может быть получена на основании обработки данных с датчиков котла отопления. Повторное включение возможно не ранее чем через установленное время. Процесс запуска котла осуществляется под управлением главного контроллера прибора.

Функция автоматики котла по управлению составлением топливной смеси

Оптимальное составление топливной смеси — важный фактор, определяющий эффективность, экономичность и экологичность работы котла отопления. Анализ качества горения смеси производится автоматикой котла на основе данных датчика пламени. Получая данные об интенсивности образования свободных ионов в процессе горения топлива, процессор котла отопления определяет скорость подачи топлива в горелку и необходимое количество нагнетаемого воздуха для получения эффективного состава смеси. При этом для корректной работы датчика пламени необходимо обеспечить котёл отопления электропитанием с фиксированной фазировкой сигнала.

Необходимость использования специальных ИБП для электропитания современных котлов отопления

Для правильной и надёжной работы системы автоматики котла отопления необходимо использовать источники бесперебойного питания, удовлетворяющие ряду условий.

Специализированные ИБП для корректной работы автоматики котлов отопления должны иметь:

• правильную синусоидальную форму выходного сигнала;
• фиксированную частоту тока;
• высокий уровень стабилизации значения напряжения;
• высокую скорость срабатывания;
• правильную фазировку выходного сигнала;
• необходимую длительность резерва питания;
• надёжную защиту от перенапряжений, скачков напряжений, электрических помех и аварийных случаев.

Компания БАСТИОН производит линейку специальных источников бесперебойного питания для котлов отопления. ИБП TEPLOCOM и SKAT разработаны специально для питания современных газовых котлов. Источники питания БАСТИОН удовлетворяют требованиям российских и международных стандартов и рекомендованы известными производителями газовых приборов и оборудования.

ИБП от компании «Бастион» обеспечат эффективное питание систем автоматики и других систем современных котлов отопления.

Подробную информацию о специализированных источниках бесперебойного питания для газового оборудования и систем отопления вы найдёте в разделе «Источники бесперебойного питания».

Автоматические газовые котлы отопления

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла: горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла — теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник — металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) — может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Какой выбрать лучший газовый котел и как подобрать по площади? Подробнее можно узнать в статье: Как выбрать газовый котел.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула — 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно ознакомиться здесь

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Газовые котлы – это оптимальный выбор при наличии магистрального газа или сжиженного газа.

(+) дешевизна использования
(+) экономичность
(+) простота эксплуатации
(+) высокая мощность
(+) компактные размеры
(+) популярность
(+) множество вариантов производителей и стоимости

(-) необходимость постоянного наличия газа и его достаточное давление
(-) жесткие требования к установке
(-) необходимость получения разрешения на установку
(-) постоянный контроль за утечкой газа
(-) необходимость профессионального подключения и обслуживания
(-) определённые требования к помещению, где установлен котёл

Отопительный котел может иметь один (только для обогрева) или два контура (отопление и горячее водоснабжение (ГВС)). К одноконтурному котлу для обеспечения горячей водой можно подключить внешний бойлер (от 100 до 3000 литров на выбор покупателя, оптимальный вариант при большом расходе горячей воды или при нескольких точках водоразбора). Также можно обратить внимание на котлы со встроенным бойлером. Конечно, они отличаются бОльшими габаритами и весом, чем обычные, и в некоторых случаях их ремонтопригодность ниже, как и любого другого прибора, сочетающего два устройства, но иногда это является лучшим вариантов обеспечить и тепло и воду сразу.

Самые экономичные котлы — конденсационные. Благодаря использованию современных технологий, КПД таких котлов на 10-11%, чем у обычных.
Принцип работы конденсационного котла: при сжигании газа образуются продукты сгорания, в которых присутствует большое количество пара. Пар при конденсации выделяет определённое количества тепла, которое также можно применять для нагрева теплоносителя. Конденсация пара происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и поставляет дополнительное тепло для системы отопления. Плюсы конденсационных котлов – исключительная эффективность и экономичность по сравнению с обычными, минусы — высокая цена и необходимость постоянного отвода конденсата, который образуется в теплообменнике.

Газовые котлы по способу монтажа могут быть напольные и настенные (навесные). Настенные котлы чаще всего имеют небольшую мощность и габариты, а промышленные котлы большой мощности относятся к напольным, имеют большие размеры и устанавливаются в котельные большой площади.

Подключение котла осуществляется в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией по монтажу и эксплуатации. Каждый вариант газового котла имеет свои особенности установки по конкретному месту. Чтобы правильно установить и подключить газовый котел отопления необходимо обратиться к профессиональным монтажникам, имеющим допуск для работы с газовым оборудованием.

Требования к помещению, нормы и правила установки газового котла: Для газового оборудования предъявляются строгие требования как к помещению, где оно будет установлено, так и к самому оборудованию и способу монтажа. Подробно с этой темой можно ознакомиться здесь: Правила и требования к установке газовых котлов

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или «Люкс» — самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» — хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston, Hermann и Baxi, шведские Electrolux, немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm.

«Эконом-класс» — бюджетные простые газовые котлы, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели газовых котлов, например, Ferroli или Нева Люкс. Отечественные газовые котлы и котлы импортных брендов, но российского производства (сборки) отличаются доступными ценами и высокой ремонтопригодностью.

Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!