Как выбрать котловую автоматику. Неисправности и ремонт своими руками

Главная » Автоматика и средства управления » Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца

Самые новые модели газовых котлов характеризуются высокой мощностью и скоростью нагрева. Однако цены на них, мягко говоря, кусаются. Можно попробовать воспользоваться более экономным вариантом и поставить на старый котел новую автоматику либо исправить старую. Принцип работы и устройство автоматики газовых котлов отопления старого образца объясним в данной статье.

…

• 1 Для чего нужна газовая автоматика
• 2 Принцип работы автоматики на газовых котлах старого образца
• 3 Основные элементы автоматики
• 4 Датчики пламени и тяги
• 5 Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения

Типы систем автоматики котлов

Котловая автоматика выпускается 2-х видов:

1. Энергозависимая, которая работает только от электросети.
2. Энергонезависимая, способная функционировать в автономном режиме без подачи напряжения на ее исполнительные механизмы.

Передовые энергозависимые системы обладают самым широким набором выполняемых функций, начиная от системы безопасности котлоагрегата и заканчивая погодозависимым управлением, с применением новейших технологических решений и интеграцией в систему «Умный дом».

Энергонезависимая автоматика более упрощенная и не имеет развитой системы управления, ее применяют в местах с нестабильной подачей электроэнергии, а также на угольных агрегатах. Основные параметры, которые контролирует такая система: перегрев воды, уровень разряжения в топке и присутствие факела в топке.

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики котла Жуковский АОГВ 23:

Элементы системы автоматики

Элементы котельной автоматики связаны с мощностью агрегата и требованиям которые к ним предъявляются государственными нормативами. Для коммунальных паровых котлов ДКВР (Е), которые наиболее широко представлены в системе центрального отопления с паропроизводительностью от 2,5 до 20 т/ч и давлением насыщенного пара 13 и 23 амт.

Автоматика состоит из двух частей: безопасности и регулирования. Первая отключает котел при превышении установленных параметров газа, разряжения в топке, уровня воды в барабане, давления пара и Т питательной воды, а вторая поддерживает заданные параметры работы агрегата с помощью исполнительных механизмов.

Система автоматики котлоагрегата работает на базе микропроцессорного устройства АГАВА 6432.Комплектация системы регулирования котлоагрегата:

1. Контролер АГАВА.
2. Датчики давления газа/пара/воздуха/разрежения, Т питательной и сетевой воды, уровня воды в барабане ифакела в топке.
3. Шкаф КИРиА.
4. Сенсорный экран для оперативного персонала с индикацией и архивацией всех измеряемых параметров и работой исполнительных механизмов.
5. Блок питания с аварийной защитой при отсутствии стационарного напряжения на щите управления.
6. Расходомеры топлива, пара, питательной и сетевой воды.
7. Исполнительные механизмы по газу, воздуха, питательной воде и разряжению в котле, которые должны обеспечивать подачу среды.
8. Частотные преобразователи для управления двигателями вентилятора и дымососа.

Средства автоматизации для котельных

Технические средства автоматизации:

• датчики параметров технологического процесса;
• исполнительные механизмы, перемещающие по командам в нужном направлении регулирующие органы;
• управляющая техника, обрабатывающая в соответствии с заложенными в неё алгоритмами и программами информацию от датчиков и формирующая команды исполнительным механизмам;
• приборы для выбора режимов управления и для дистанционного управления исполнительными механизмами;
• средства отображения и представления информации оперативному персоналу;
• устройства для документирования и архивирования технологической информации;
• средства коллективного представления информации.

Вся эта техника за вторую половину прошлого столетия претерпела революционные изменения, не в последнюю очередь, благодаря достижениям советской науки. Так, например, приборы манометрического ряда, широко применяемые при измерениях давления, расхода, скорости и уровня жидкостей и газов, а также при измерениях силы и массы, поменяли физический принцип чувствительного элемента.

Вместо мембраны, прогибающейся под действием сила и перемещающей шток электромеханического преобразователя, стали использовать тензометрический способ. Его суть в том, что некоторые материалы при механическом воздействии на них меняют свои электрические параметры. Чувствительная измерительная схема улавливает эти изменения, а вычислительное устройство, встроенное в прибор, переводит их в величину технологического параметра.

Приборы стали компактней, надёжней, точнее. И технологичней в производстве. Современные исполнительные механизмы принимают не только команды «включить» и «выключить», как было много лет. Они могут принимать команды в цифровом коде, самостоятельно расшифровывать их, исполнять и предавать отчёт о своих действиях и своём состоянии. Управляющая техника прошла путь от ламповых регуляторов и релейно-контактных схем до микропроцессорных регулирующих, логических и демонстрационных контроллеров.

За рубежом применение подобных контроллеров в системах автоматизации различных объектов началось чуть раньше. Микропроцессорный контроллер – это вычислительное устройство, сконструированное специально для управления технологическим объектом и расположенным в непосредственной от него близости.

Контроллер состоит из следующих блоков и устройств:

• блок питания;
• вычислитель;
• блок ввода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
• устройство ввода дискретных сигналов активных (в виде напряжения) и пассивных (в виде сухого контакта);
• блок вывода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
• устройство вывода дискретных сигналов активных и пассивных;
• прибор интерфейсной связи для подключения контроллера к системному информационному полю.

Блоки ввода и вывода сигналов – блоки группы УСО (устройств связи с объектом) – все многоканальные, имеют от 8 до 16 каналов. На конкретную задачу контролер собирается методом проектной компоновки. Состав и количество блоков УСО выбирается исходя из количества соответствующих сигналов в системе. В блоке вычислителя находится процессор, оперативная память (ОЗУ) и постоянная память (ПЗУ). В ПЗУ записана библиотека алгоритмов. Её состав охватывает практически все используемые в подобных системах задачи управления – регулирования, арифметических вычислений, динамических преобразований, логических действий.

Программирование контроллеров ведётся методом технологического программирования. Для современных моделей контроллеров этот метод представляет собой сборку функциональной схемы задачи управления на экране монитора.

После простейшей проверки на отсутствие ошибок схема-программа загружается в оперативную память контроллера. Интуитивная доступность метода для традиционных автоматчиков способствовала быстрому и широкому распространению Ремиконтов.

Принцип работы

Работа энергозависимых систем автоматизации тепловыми процессами, базируется на анализе данных от микропроцессорного блока от первичных датчиков. Все сервисные режимные установки, определяющие нормальную работу котлоагрегата выводятся на главную панель, которая устанавливается либо на самом котле для бытовых агрегатов или АОГВ, либо на выносном щите управления для промышленных и коммунальных устройств.

Современные котлы комплектуются особыми программаторами, настраивающие многодневный режим работы оборудования с учетом прогноза погоды, на отработке рабочих режимов используется средняя температура наружного воздуха.

Помимо датчиков, автоматическая система может комплектоваться контроллером, объединенного с котлом шиной, для передачи закодированные сигналов и коммуникационными модулями, гарантирующих связь с потребителем тепловой энергии через интернет-сети в удаленном режиме с помощью телефонов. Поэтому при таком высоком уровне обслуживания, очень важно, что был исправен газовый котел, а ремонт автоматики выполняется сервисным центром.

Устройство

Принцип работы котла АОГВ 23 построен на нагреве теплоносителя с помощью горелки атмосферного типа. Поступая в трубчатый теплообменник, жидкость получает максимальную температуру, после чего выводится в систему отопления.

Передвижение теплоносителя происходит под действием теплового движения нагретых слоев вверх, поэтому размещение всех трубопроводов надо планировать с определенным уклоном. Для настройки температуры на заданное значение установлен трехходовой кран, производящий подмешивание в нагретый теплоноситель некоторое количество более холодной обратки.

Естественная циркуляция нестабильна и неэффективна, поэтому многие владельцы устанавливают внешний циркуляционный насос, стабилизирующий работу системы.

Электроника или механика

Современные котельные агрегаты особенно западного производства комплектуются электронными система управления котла, стоимость которых доходит до 30 % от полной стоимости установки. Преимущества такой системы очевидны, есть один минус она боится нестабильной работы российских электрических сетей. Поэтому ее нужно эксплуатировать с надежными стабилизаторами и автономными источниками питания.

Диапазон регулирования и контроля электронной системы практически не ограничен: от давления и температуры теплоносителя до погодозависимого регулирования отопительным агрегатом.

В системе безопасности, котел будет отключен от подачи топлива при высоком/ низком давлении газа, отрыве факела, отсутствия разряжения в топке, низком/высоком давлении и Т теплоносителя.

Также устанавливаются исполнительные механизмы механического действия — клапан-отсекатель газа, срабатывающий по недопустимому давлению газа и предохранительно-сбросной клапан, защищающий внутренний контур котла от высокого давления среды.

В механических системах работают только с использованием механических клапанов и датчиков, которые отправляют сигнал на исполнительный механизм либо блок розжига БУРС.

Например, запуск котлоагрегата Будерус совершается при выжиме шайбы газового клапане, при этом он открывается и газ подается на запальник. Он разогревает термопару, которое вырабатывает ток с напряжением достаточным, чтобы запустить электромагнит, для удержания клапан в открытом состоянии.

Далее устанавливают регулятором мощность котлоагрегата, что пропускает газ в нужном объеме с рабочим давлением, а процесс нагрева контролируется термостатом.

Особенности АОГВ

Аббревиатура АОГВ расшифровывается просто — аппарат отопительный газовый водонагревательный. Число после букв указывает на мощность модели, то есть котёл АОГВ 116 — это агрегат в 11,6 кВт соответственно.

В технических характеристиках АОГВ 11 6 3 указано то, что котёл предназначен для обогрева жилого частного дома, гаража или небольшого хозяйственного помещения. Модель представлена только в напольном варианте, бытовые агрегаты обладают мощностью в пределах 11-29 кВт. Топливо, которое используется для работы устройства, это природный газ.

В нижней части котла находится теплообменник, под ним расположена газовая горелка. Именно она нагревает воду. Агрегат можно переоборудовать

для использования сжиженного газа. Для изготовления корпуса прибора используется сталь высокого качества. Теплообменник изготовлен из трубок, что обеспечивает высокий коэффициент полезного действия устройства.

В этом видео вы узнаете, как зажигать котёл АОГВ 11.5

На задней части находятся два штуцера для входа и выхода. Верхний работает с прямой линией, нижний — с обратной. Верхняя часть корпуса крепится к дымоходу, его диаметр должен превышать 12 см. Производители выпускают два вида котлов — одно- и двухконтурные котлы . Последние предназначены не только для отопления, но и для нагрева воды.

Какая автоматика лучше

Сегодня рынок котельного оборудования перенасыщен предложениям по автоматизации котлов, поступающих как от импортных, так и отечественных производителей.

Первые очень дорогие и капризные, плохо переносят условия работы российских инженерных сетей, вторые менее функциональные. Лучшая автоматика для котла всегда его родная, то есть выпущенная в единой комплектации заводом-изготовителем.

Именно там на стендах она получает правильную настройку с режимами работы агрегата. Не менее важный фактор автоматики котельных — гарантийные обязательства производителя, который должен в течение не менее года бесплатно гарантировать ее работу и заменить узел в случае выхода его из строя.

Немецкая

Немецкая автоматика для котлов Vaillant, Honeywell, AEG, Bosch на российском рынке довольна популярна, что объясняется ее превосходным потребительским качеством, долговечностью и надежностью. Высокий уровень автоматизации и защиты. В последнее время немецкими производителями налажена автоматизация конденсатных котлов, обеспечивающих К.П.Д. практически 100%.

Итальянская автоматика

Лучшей итальянской автоматической системой для газовых котлов в мире считается EuroSIT 630. Она выпускается в полном соответствии со стандартами ЕС, но при этом имеют более низкую цену чем немецкие системы.

Автоматика котлов EuroSIT 630 охватывает все параметры работы котла, но очень чувствительна к параметрам работы газовой линии и электросети. Для этой системы обязательная установка стабилизаторов входного напряжения.

Российская

В последнее время все больше котлов приобретаются с российскими системами автоматики, поскольку они с самым низким уровнем цен обеспечивают хорошую систему защиты и надежное управление котлом.

Опыт наработанный с автоматизацией процессов в промышленных котельных успешно интегрирован в работу бытовых котлов с применением новейших технологий и наработок европейских производителей. В числе большого числа российских компаний особенно, самые популярные «Нева-Транзит» и «Лемакс».

Достоинства и недостатки модели

Достоинствами котлов Жуковский АОГВ 23 являются:

• Надежность, простота конструкции.
• Независимость от системы электропитания.
• Простое и интуитивно понятное управление.
• Предназначены для использования в российских условиях.
• Рассчитаны на работу в суровых климатических условиях.
• Срок службы составляет 14 лет ( и больше).
• Стоимость котлов намного ниже, чем у европейских аналогов.

Недостатками агрегатов следует считать:

• Теплообменник агрегатов изготовлен из стали, уступающей по теплопроводности чугуну.
• Внешний вид котлов уступает европейским моделям.
• Механическая автоматика котла довольно слаба.
• Габариты и вес агрегата требуют установки в отдельном помещении.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Большинство недостатков в той или иной степени свойственны всем атмосферным моделям, поэтому их можно отнести к специфической особенности конструкции.

Лучшие производители систем автоматики и безопасности котлов

Лучшими производителями систем автоматики для бытовых котлов на российском рынке считаются компании: Овен, Орион, Eurosit, Nech st24 wpa 120, Honeywell и Atos wpa 120.

Овен

Автоматика для котлов ОВЕН функционирует с применением контроллеров ОВЕН ПЛК с ТРМ составляют комплекс защиты и управления запорно-регулирующей арматурой и клапанами, что обеспечивает экономное ведение процесса сгорания топлива и энергоэффективность агрегатов, как одноконтурных, так и двухконтурных.

Приборы, оснащены интерфейсами связи RS485/RS232 позволяющие интеграцию в общую автоматизированную систему, нескольких объектов управления и защиты, при работе на нескольких отопительных котлах.

Орион

Автоматика «Орион » механического типа для котлов на газовом топливе. Укомплектована электрическим датчиком тяги и системой розжига пьезоэлектрического типа. Защита котла осуществляется при отрыве факела и низком давлении тяги. Автоматическое регулирование происходит по параметру низкой температуры обратного теплоносителя. В этом случае по сигналу от датчика температуры клапан-регулятор увеличивает расход газа на горелку и, наоборот, при высокой температуре воды в отопительном контуре, расход газа уменьшается.

Eurosit

Евросит 630 — итальянская газовая автоматики для котлоагрегата с энергонезависимым клапаном, модуляционным термостатом и функцией запуска горелочного устройства, запускается в работу ручным способом, нажимом на шайбу-регулятор электромагнитного клапана, после чего газ поступает к запальнику.

После розжига запальника термодатчик создает напряжение, достаточное для удержания клана открытым и выхода его на рабочую мощность. Безопасность работы агрегата обеспечена отсечкой газа при превышении Т теплоносителя, перекрывая газа на факел, останавливая дутьевой вентилятор и циркуляционный насос.

Nech st24 wpa 120

Польская автоматика для группы твердотопливных и газовых котлов в комплекте с управлением работой дутьевым вентилятором и циркуляционным электронасосом для внутридомовой отопительной системы.

Блок управления устанавливается на корпусе котлоагрегата. Контроллером задается температура внутреннего воздуха в помещении, дальше котел частного дома работает в автоматическом режиме, исполнительными механизмами служат газовый клапан-регулятор, дутьевой вентилятор и центробежный насос.

Панель управления имеет ЖК-дисплей с визуализацией процессов нагрева теплоносителя и параметров работы котла.

Honeywell

Автоматика германского производства Honeywell считается самой надежной и эффективной, способна выполнять регулировку теплоносителя в диапазоне температур от 40 до 90 С. Защита котла происходит по параметрам: низкое давление газа, отрыв факела и низкая температура теплоносителя.

Цена на комплект очень высокая, что снижает его привлекательность. Поэтому в последнее производитель стал выпускать комплектацию эконом-класса.

Atos wpa 120

Еще одна польская система автоматики, в основном идет в комплекте к твердотопливному котлу Tech ST-24 с вентилятором WPA 120.

Микропроцессорный регулятор контролирует и управляет температурой нагрева подающего теплоносителя, работой дутьевого вентилятора и циркуляционного насоса и сигнализирует об аварийной ситуации при работе котла.

Командный контроллер ATOS для газовых котлов имеет встроенную систему АНТИ-СТОП, которая подачу газа на котел в летний период, и автоматически включает каждые две недели на 30-50 сек, чтобы предотвратить коррозионные процессы и заклинивание центробежного циркуляционного насоса.

Способы очистки

Очистка производится двумя способами: механическим и химическим

Механическая чистка

Способ чистки несовершенен и подразумевает механическое воздействие. Следует аккуратно снимать сажу, чтобы не повредить внутреннюю поверхность котла и деталей, которые в дальнейшем могут привести к коррозии металла. Часто инструменты идут в комплекте с котлом-это ершики, щетки и скребки. Так же возможно применение воздушной чистки, когда под давлением подается теплый воздух.

Химическая чистка

Наносить средства для очистки деталей рекомендуется в СИЗ (средствах индивидуальной защиты), обычно используются перчатки на резиновой основе, так получится уберечь кожу от взаимодействия с вредными веществами. Химические вещества очищают не только сажу, но и металл, что в дальнейшем может привести к его разрушению. Таким способом лучше пользоваться на незначительных загрязнениях и небольших участках загрязнения.

Гидродинамическая очистка

Гидродинамическая очистка или как почистить дизельный котел от сажи.

Применяется в котлах с небольшой толщиной загрязнения, а так же когда необходимо быстрота исполнения. Оборудование для такой промывки состоит из:

• насоса и
• емкости с водой, которая подается под большим давлением.

Благодаря такой чистке сажа и копоть удаляются довольно быстро, но данный метод применим только специалистами, в домашних условиях не рекомендуется.

Чистка бустером

Порядок действий при промывке теплообменника бустером( на примере очистки котла жуковского от сажи):

1. Для начала нужно отключить патрубки от системы отопления.
2. Далее к одному из них подсоединить к шланг бустера, чтобы подавать реагент.
3. Второй патрубок соединяем со вторым концом шланга. Через него отработанный реагент будет выводиться. Таким образом замыкается система и реагент будет циркулировать по трубами.
4. После очистки раствор нужно слить из трубки.
5. Сам теплообменник промыть достаточным количеством воды.

Бустер – аппарат для химической очистки. Благодаря нему реагенты циркулируют автономно.

Во время такой чистки рекомендуется несколько раз менять реагент, так как старый постепенно снижает свои свойства. Такой способ чаще всего проводят специалисты.

Ремонт автоматики газового котла

Если автоматика котла покупалась совместно с котлом, она настроена на заводе-изготовителе, то ее работа проходит весьма надежно в течении всего срока, заявленного производителем оборудования.

Проблемы больше случаются на европейском оборудовании, которые вызваны нестабильностью работы российских инженерных систем. Наиболее частые поломки случаются в запальнике, клапане-отсекателе, электронной плате и датчиках температуры.

Что можно сделать самому

Если автоматика безопасности вместе с котлом находится на гарантийном обслуживании, то лучше при любой поломке обращаться в сервисный центр.

Многие производители стран ЕС требуют постановку оборудование на обслуживание только через фирменные центры и даже после окончания гарантийного обслуживания. В этих ситуациях самостоятельный ремонт выполнять не рекомендуется. Также недопустимо самостоятельно менять электронные платы управления.

Единственно, что может пользователь отремонтировать своими силами – это провести тестирование и мелкий ремонт механической части исполнительных механизмов и датчиков.

Основные неисправности и их ремонт

Неисправности автоматики газовых котлов, которые наиболее часто встречаются на практике, составленные по отзывам пользователей и специалистов в области обслуживания и ремонта бытовых котлов.

Причины возникновения неисправности:

1. Не зажигается факел на запальнике, засор жиклера либо газового фильтра, прочистить от грязи и продуть.
2. Дефект газового клапана, если он на гарантии предпочтительнее поменять на новый в сервисном центре.
3. Нет контакта кабеля с датчиком тяги, отключается кабель и прочищаются контакты.
4. Не работает датчик тяги, при закороченных контактах и отключенном кабеле, факел не гаснет, требуется замена на новый.
5. Термопара дает -ЭДС меньше 0,3 mV, требуется замена термопары.

Автоматизация котлов сегодня является не прихотью владельца, а требованием норм по безопасной эксплуатации таких агрегатов. Она достигается применением разнообразных средств управления и защиты: механические, гидравлические пневматические, электронные и компьютерные, которые часто сочетаются между собой в зависимости от уровня автоматики и ее стоимости.

Использование автоматических систем в работе котла повышает их безопасность и обеспечивает наиболее энергоэффективные режимы работы.

Разновидности

Существует три модификации котлов Жуковский АОГВ 23:

• Эконом. Напольный агрегат с российской автоматикой, теплообменником трубчатого вида. Есть датчик температуры.
• Универсал. Установлена итальянская автоматика SIT, модулированная горелка, датчик перегрева теплоносителя.
• Комфорт. В дополнение ко всем опциям моделей Универсал, котлы имеют возможность дистанционного управления, комнатным термостатом, защитой от превышения температуры теплоносителя.

Котлы модификации Комфорт можно отличить от других разновидностей внешне — они имеют прямоугольную форму сечения корпуса, тогда как Эконом и Универсал — круглую.

Инструкция по запуску и по эксплуатации

Запуск котла производится после установки на ровную горизонтальную поверхность и подключения всех коммуникаций:

• Подача газа.
• Прямая и обратная линии системы отопления.

После установки следует заполнить систему теплоносителем. Контроль уровня заполнения производится с помощью сигнальной трубы. Розжиг котла производится с помощью узла пьезорозжига или зажженной спичкой (серия Эконом).

ВАЖНО!

Для запуска котла следует сначала проветрить помещение в течение 15 минут. После этого открыть газовый кран, включить ручку в положение «включен запальник» и утопить ее до упора. Выждать в таком положении 10-15 секунд, затем нажать кнопку пьезорозжига.

Когда появится пламя на запальнике, подождать еще 20-30 секунд, после чего отпустить ручку. Запальник должен продолжать гореть. После этого можно установить требуемую температуру теплоносителя.

В процессе эксплуатации от пользователя не требуется никаких специфических действий, кроме периодической очистки от пыли и сажи.

Один раз в год следует приглашать мастера для выполнения ТО. По всем проблемам надо обращаться в гарантийную или сервисную мастерскую.

Диапазон цен

Стоимость котла Жуковский АОГВ 23 зависит от конкретной модели и находится в пределах 20-24,4 тыс. руб. В эту цену не входит дымоход. При покупке следует сразу уточнить комплектацию агрегата, чтобы не пришлось в срочном порядке искать необходимые узлы.

Кроме того, дополнительные расходы возникнут на заключение гарантийного договора.

Этим действием пренебрегать не рекомендуется, так как впоследствии на ремонт можно потратить гораздо более высокую сумму.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Многие пользователи надеются на собственные навыки и знания, намереваясь ремонтировать котел самостоятельно. Необходимо помнить, что самовольные действия с газовым оборудованием могут повлечь за собой административную ответственность.

Для каких помещений лучше всего подходит?

Котлы АОГВ 23 оптимальны для использования в частных домах, общественных или коммерческих помещениях. Для них требуется отдельное помещение с возможностью проветривания, поэтому установка агрегатов в квартирах не рекомендована.

Также не подходят для эксплуатации производственные цеха с большим количеством проемов и технологических люков, нарушающих режим воздухообмена и создающих сквозняки. От них часто срывает пламя, что прекращает работу системы отопления и создает опасность утечек газа.

Оптимальный вариант — отдельное помещение в подвальном (цокольном) этаже, имеющее оконный проем, площадью не менее 8 м2.