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.

ТОП-5 умных моделей газовых котлов

Газовый котел — один из самых полезных и в то же время опасных приборов в доме. Но все меняется, когда речь заходит о современном оборудовании. Умные котлы оснащены множеством функций для безопасной работы: защитой от перепадов давления и электричества, индикаторами неисправностей и многим другим. Мы подобрали ТОП-5 газовых котлов, которым можно доверять.

5-е место — газовый котел Ariston Alteas X 24 FF NG

Стильный черный двухконтурный котел с электророзжигом и электронным дисплеем рассчитан на 240 м2.

Система автодиагностики контролирует состояние прибора и вовремя сообщает о неисправностях. Есть индикация включения, давления и температуры, пламени и рабочих параметров.

Котел защищен от замерзания и перегрева, автоматически блокирует работу при отсутствии газа и тяги дымохода. Можно настраивать работу по внешней или внутренней температуре или по сезонам.

4-е место — газовый котел Vaillant Atmo TEC plus VUW 240/5-5 (9,0-24,0 кВт)

Двухконтурный котел рассчитан на обогрев 240 м2 и позволяет настраивать режимы работы по внешней температуре или по сезонам. Можно подключить и датчик уличной температуры.

Работает бесшумно и бесперебойно: есть защита от замерзания и перегрева, а также от блокировки насоса. Система управления отслеживает давление и температуру, процесс работы и неисправности. Функция контроля пламени исключает подачу газа при отсутствии горения. Есть возможность настройки на частичную мощность в режиме отопления.

Автоматическое переключение в режим приготовления горячей хозяйственной воды при ее расходе от 1,5 л/мин. и управление мощностью котла в зависимости от расхода и температуры нагреваемой воды. Встроенный проточный пластинчатый теплообменник для нагрева воды не допускает появления накипи.

3-е место — газовый котел Protherm Пантера 30 КТV (30 кВт)

Производительный двухконтурный котел с электронным управлением и удобным дисплеем. Можно отслеживать температуру, тягу, пламя, расход воды и другие рабочие параметры.

Котел удобно использовать: температуру можно регулировать с точностью до градуса, есть электроподжиг и защита насоса от заклинивания, замерзания, перегрева. Предусмотрена автодиагностика и модуляция пламени.

Размер котла всего 44x80x33,8 см, он крепится на стену и не занимает много места, однако при этом обогревает до 300 м2 при мощности 30 кВт. Котел двухконтурный: работает и с отоплением, и с водоснабжением.

2-е место — газовый котел Buderus Logamax U072-24K (24 кВт)

Безопасный и практически бесшумный газовый котел, устойчивый к перепадам напряжения в электросети и к изменению давления газа. Работает и на обогрев, и на горячее водоснабжение. Рассчитан на 240 м2. КПД котла выше 90%, поэтому он не расходует тепло впустую и экономит газ.

Модулируемый вентилятор позволяет подстраивать газовый котел под разные виды дымоудаления. Можно устанавливать в обычный коаксиальный дымоход, в коллективные дымоходы, и в атмосферный дымоход с забором воздуха из помещения.

Три вида защиты:

• от заклинивания насоса;
• от скачков напряжения;
• от погасшего пламени (ионизационный контроль).

Не замерзает при минусовых температурах. Функция антизамерзания отслеживает температуру и, как только она опускается ниже +5, подключает насос и горелку, создавая постоянную циркуляцию воды.

Отслеживает давление в котле, все рабочие параметры отражает на индикаторах.

1-е место! Газовый котел Baxi LUNA 3 Comfort 310 Fi (10,4-31 кВт)

Надежный котел, который подойдет и для квартиры, и для дома, и для гостиницы до 310 м2. Можно выбрать режим отопления, отопления и горячего водоснабжения или только горячего водоснабжения. Есть запатентованная система регулирования подачи воздуха и плавное электронное зажигание.

Котел адаптирован к российским условиям: он не прекращает работу при понижении входного давления природного газа до 0,5 бара. При внезапном отключении электричества обеспечивается естественная циркуляция воздуха в помещении. Если электричество отключится, а затем вновь включится, котел продолжит работу в прежнем режиме.

Множество настроек для повышения безопасности:

• режим самодиагностики;
• защита насоса от заклинивания;
• ионизационный контроль пламени;
• индикаторы процесса работы, давления, тяги, пламени, расхода воды, температуры, неисправности.

Кроме того, можно настроить работу по дням недели, сезонам или внешней температуре.

В отличие от остальных перечисленных моделей, у котла Baxi LUNA 3 Comfort 310 Fi есть пульт ДУ. Также к системе можно подключить теплый пол и комнатный термостат.

При выборе газового котла ориентируйтесь на особенности вашего дома: размер помещений, тип дымохода, габариты и мощность прибора, необходимость дополнительных функций. А ускорить освоение материала помогут наши консультанты.