Как работает автоматика безопасности газовых котлов

Все современные отопительные установки, использующие в качестве энергоносителя природный газ, имеют высокий уровень безопасности, что достигается за счет внедрения средств автоматики. Они контролируют и управляют процессом работы отопительных агрегатов. В данном материале нами будет рассмотрена автоматика для газовых котлов от самых известных производителей, что наиболее часто устанавливается на отечественные и импортные котлы.

Автоматические блоки напольных котлов

Подавляющее большинство напольных газовых котлов оснащается автоматикой безопасности, действующей без внешнего источника электропитания (энергонезависимая). Согласно требованиям нормативных документов, средства автоматизации должны перекрывать подачу газа на горелку и запальник в трех аварийных случаях:

1. Затухание пламени основной горелки вследствие задувания либо по другим причинам.
2. Когда в дымоходном канале отсутствует или резко снижается естественная тяга.
3. Падение давления природного газа в основной магистрали ниже критического уровня.

Для справки. Реализация перечисленных функций является обязательным для газовых котлов всех типов. Многие производители добавляют четвертую ступень безопасности – защиту от перегрева. Когда температура теплоносителя достигает 90 °С, клапан по сигналу датчика прекращает подавать газ к основной горелке.

В различных моделях газовых напольных котлов от разных производителей применяется энергонезависимая автоматика следующих видов (марок):

• итальянские блоки EuroSIT (Евросит) серии 630, 710 и 820 NOVA (отопительные агрегаты «Лемакс», «Житомир 3», Aton и многие другие);
• польские устройства «КАРЕ» (теплогенераторы «Данко», «Ривнетерм»);
• американские приборы автоматического регулирования Honeywell (отопители Жуковского );
• отечественные изделия , «Арбат».

Система подачи горючего в простейших аппаратах АОГВ, оснащенных клапанами ЖМЗ. Горелка спрятана в нижней части корпуса.
Мы перечислили наиболее распространенные марки автоматики, которые зачастую устанавливаются на водогрейные котлы одной фирмы. Например, Жуковский завод комплектует бюджетные версии аппаратов АОГВ собственными блоками безопасности ЖМЗ, теплогенераторы средней ценовой категории – устройствами EuroSIT, а мощные модели – автоматическими клапанами Honeywell. Рассмотрим каждую группу отдельно.

Газовые клапаны бренда SIT Group

Из всех видов автоматики, встречающихся на котельных установках, блоки безопасности EuroSIT – самые популярные и надежные в эксплуатации. Они рекомендованы компаниями — поставщиками природного топлива, в том числе для замены старой газовой аппаратуры котлов КЧМ, АГВ и так далее. Без проблем работают в составе микрофакельных горелок Polidoro, «Искра», «Вакула», «Термо» и прочих.

Точные названия трех используемых моделей выглядят так:

• 630 SIT;
• 710 MiniSIT;
• 820 NOVA.

Гнезда подключения термопары, основной и запальной горелки расположены на нижней панели клапана

Для справки. Компания SIT Group прекратила производство серий 630 и 710, считая их устаревшими. На смену пришла новая автоматика безопасности котлов отопления – газовые клапаны 820 NOVA, 822 NOVA, 840 SIGMA и 880 Proflame (работает от батареек). Но старые изделия нетрудно найти в продаже.

Чтобы не утомлять вас подробностями конструкции автоматических устройств EuroSIT, кратко поясним принцип работы на примере простейшего блока 630-й серии:

1. При повороте рукоятки в положение «розжиг» и нажатии сверху вы принудительно открываете электромагнитный клапан, пропускающий газ к пилотной горелке (запальнику). Щелкаете кнопкой пьезоэлемента, вырабатывающего искру, которая поджигает фитиль.

2. Удерживая основную рукоятку 30 секунд, вы позволяете термопаре прогреться пламенем запальника. Термобаллон вырабатывает напряжение (ЭДС) 20—50 милливольт, фиксирующее электромагнит в открытом состоянии. Теперь ручку можно отпустить.
3. Выставляете главную рукоятку в нужную позицию и таким образом подаете газ на основную горелку. Последняя разжигается и начинает греть теплообменник с водой системы отопления, как показано на схеме.

4. При достижении водой определенной температуры срабатывает капиллярный датчик, постепенно закрывающий второй клапан — термостатический. Подача горючего к горелочному устройству останавливается, пока датчик не остынет и клапанная тарелка не откроет путь газу. Запальник продолжает гореть в дежурном режиме.

Примечание. Более старые модификации автоматики не оснащались температурными датчиками и блоками розжига, поэтому для запуска теплогенератора требовались спички.

Схема подключения блока автоматики к газогорелочному устройству
За нормальную подачу газа в устройстве отвечает мембранный клапан, играющий роль регулятора давления. Когда оно падает ниже заданной величины, топливный канал закрывается и происходит аварийное отключение котла. К отказу приводят и другие ситуации:

1. Гаснет горелка и фитиль, нагревающий термопару. Генерация напряжения прекращается, электромагнитный клапан закрывает проход горючего.
2. Если неожиданно пропала тяга в дымоходе, размещенный в этом канале датчик перегревается и разрывает цепь питания электромагнита. Результат аналогичен – топливоподача блокируется.
3. В отопителях, оборудованных датчиками перегрева, электрическая цепь разрывается после достижения водой температуры 90—95 °С.

Когда газовая автоматика сработала на аварийное отключение, повторный запуск котла пользователем блокируется на 1 минуту, раньше подача топлива не возобновится. Работа системы наглядно отражена в учебном видео:

Отличия моделей 710 MiniSIT и 820 NOVA

По принципу работы указанные блоки не отличаются от предшественника – 630-й серии. Изменения автоматики 710 MiniSIT – чисто конструктивные:

• 2 кнопки «Старт» и «Стоп» вынесены отдельно вместе с электромагнитным клапаном;
• главная рукоятка только вращает шток термостата и регулирует температуру теплоносителя;
• блок розжига с кнопкой пьезовоспламенителя встроен в корпус изделия;
• в базовую комплектацию прибора включен температурный датчик сильфонного типа с капиллярной трубкой;
• добавлен стабилизатор давления газа.

В блоке 710 MiniSIT рукоятка выступает в качестве регулятора температуры и переводит отопитель в дежурный режим с горящим запальником

Для справки. В первых версиях 710-го семейства искровой воспламенитель не предусматривался.

В последнюю линейку изделий 820 NOVA внесены изменения, направленные на повышение стабильности работы, надежности и пропускной способности. Мы хотим выделить 2 усовершенствования, важных с точки зрения пользователей:

1. Изделие оборудовано разъемом для подключения комнатного термостата и погодозависимой автоматики. Теперь отопительный агрегат способен поддерживать температуру воздуха в квартире.

   
   Схема подключения выносного термостата с источником внешнего питания

   Читайте также:  Для чего нужен и как изготовить теплообменник для горячей воды от отопления самостоятельно?
2. Появилась модификация с собственным источником питания – термогенератором, монтируемым на планке рядом с пилотной горелкой, как изображено на схеме. Принцип действия схож с термопарой, но величина вырабатываемой ЭДС гораздо больше.

Энергонезависимая схема присоединения комнатного термостата
В данном разделе есть смысл упомянуть об автоматических газовых клапанах Honeywell, работающих по аналогичной схеме. Их основное отличие – повышенная пропускная способность, позволяющая задействовать блоки в котлах большой мощности (30—70 кВт).

Польская автоматика «Каре»

Установку польских систем безопасности на газовые котлы практикуют немногие производители. Причина банальна: по надежности продукт проигрывает изделиям из Италии, США и Германии, но по цене дороже отечественной котловой автоматики.

Мы назвали продукт «системой», потому что он состоит из нескольких блоков, хотя общий принцип действия остается неизменным:

• газовый фильтр;
• клапан – регулятор давления газа;
• отдельно стоит термостат с регулирующей рукояткой;
• мембранный термостатический клапан;
• кнопка пьезоэлектрического воспламенителя.

Схема польской системы «Каре»
Между собой узлы и датчики соединены капиллярными трубками. По сути, это тот же прибор SIT либо Honeywell, только разбитый на отдельные части. В этом плюс: детали менять удобнее и дешевле.

Изделия отечественных фирм

Как вы понимаете, автоматике котла, сделанная на постсоветском пространстве, не содержит каких-либо революционных решений и технологических прорывов. Для реализации трех функций безопасности использованы те же принципы – включение электромагнита напряжением (ЭДС) термопары, мембранный газовый клапан и датчик тяги, разрывающий цепь.

Схема клапана безопасности ЖМЗ

Подробно рассказывать о конструкции блоков от брендов САБК, «Орион» и ЖМЗ (Жуковский завод) не имеет смысла. Перечисленные изделия отличаются простейшим устройством, невысокой стоимостью и низкой надежностью. Термопары прогорают чуть ли не ежегодно, а термостат слишком резко отключает и запускает горелку, отчего возникает громкий хлопок, иногда смахивающий на микровзрыв.

Приборы нормально работают в первые годы эксплуатации, дальше за ними нужно следить и своевременно обслуживать, благо, запчасти имеются в продаже и стоят недорого. Пример устранения типичной неисправности автоматики ЖМЗ смотрите на видео:

Виды энергозависимых систем

Автономный газовый котёл подразумевает установку сложных электронных устройств, зависимых от сети электропитания. Эти устройства самостоятельно настраивают топливную подачу, мощность пламени.

Комнатные терморегуляторы

Энергозависимые системы автоматики представлены следующими видами приборов:

• комнатный терморегулятор;
• программатор на сутки;
• программатор на неделю.

Комнатный терморегулятор крепится в комнате, где требуется регулировать температуру. Датчики проводят измерения.

При понижении температуры, терморегулятор реагирует и отправляет газовому котлу сигнал. Котёл запускается.

При достижении оптимальной температуры в помещении, клапан перекрывается и газовый котёл заканчивает работу.

Подключается комнатный термостат к агрегату при помощи кабеля.

Программатор суточный. Функции у данного прибора те же, что и у терморегулятора, но есть возможность устанавливать программы на сутки. Работает программатор также и с системой горячего водяного снабжения. Через 24 часа цикл возобновляется.

Подключается устройство к газовому агрегату при помощи кабеля и по радиоканалу.

Программатор на неделю. Такой недельный прибор имеет больше возможностей для изменения климата в помещении. Существуют встроенные режимы и те, которые можно настроить вручную. Действие происходит в радиусе 30 метров и больше. Данные можно отслеживать на подсвеченном дисплее.

Устройства можно выбрать по цвету в зависимости от дизайна помещения.

Устройства современного типа могут не только контролировать температуру, но и проводить самостоятельную диагностику техники. Они управляют работоспособностью насоса и защищают газовый котёл от замерзания.

Недельный программатор Auraton 2030

Какие бывают газовые клапаны?

Электроника настенных агрегатов

Особенность данных теплогенераторов – электронное управление процессами розжига, горения и поддержания температуры теплоносителя. То есть, настенные газовые котлы (и некоторые напольные) оснащаются энергозависимой автоматикой, работающей от электричества.

Важный момент. Невзирая на множество «наворотов», внедренных в конструкцию мини-котельных, функциями безопасности по-прежнему ведает механика. Три типа аварийных ситуаций, перечисленных выше, будут отрабатываться аппаратурой независимо от наличия напряжения в электросети.

Автоматический газовый котел создан для максимального удобства хозяев квартир и частных домов. Чтобы запустить отопитель, достаточно нажать 1 кнопку и установить желаемую температуру. Кратко опишем алгоритм работы агрегата и задействованные в ней элементы:

1. После указанных действий по запуску контроллер генератора тепла собирает показания датчиков: температуры теплоносителя и воздуха, давления газа и воды в системе, проверяет наличие тяги в дымоходе.
2. Если все в порядке, электронная плата подает напряжение к электромагнитному газовому клапану и одновременно – разряд на запальные электроды. Фитиль отсутствует.
3. Основная горелка разжигается и дает полную мощность с целью скорейшего нагрева теплоносителя. За ее работой следит специальный датчик пламени. Контроллер включает встроенный циркуляционный насос.
4. Когда температура теплоносителя приблизится к установленному порогу, что зафиксирует накладной датчик, интенсивность горения снизится. Ступенчатые горелки переходят в режим малой мощности, а модуляционные плавно уменьшают подачу горючего.
5. Достигнув порога нагрева, электроника перекроет газ. Когда датчик зафиксирует охлаждение воды в системе, автоматический розжиг и нагрев повторится.

Примечание. В турбированных котлах с закрытой камерой сгорания контроллер вдобавок запускает и отключает вентилятор.

В инструкции к настенному газовому котлу указано, что агрегат рассчитан на работу в закрытой системе отопления, поэтому автоматика следит за давлением воды. Если оно опустится ниже допустимого предела (0.8—1 Бар), то горелка погаснет и не зажжется, пока неполадка не будет устранена.

По энергозависимой схеме работают многие импортные котлы, например, Buderus Logano, Viessmann и так далее. Как происходит монтаж электронной газовой аппаратуры, на доступном языке расскажет мастер в видеосюжете:

замена оборудования «ОРИОН» на » EUROSIT» в газовых котлах Боринского производства

Здравствуйте , прошу помощи в решении проблемы. Есть желание заменить оборудование ОРИОН на EUROSIT , возможно ли это сделать , если да , то подскажите как ?
чуть больше инфы: ссылки(котла,оборудование), фото,причина замены . » > —Автоматика котла: Евро SIT (Италия)

есть желание сделать вот это » > из вот этого » > причина в сильной шумности котла с автоматикой орион и большеват расход газа. но самое главное постоянно перегорает термопара!

желание это хорошо, но. сильный шумности котлёл и большеватый расход газа обуславливается а). конструктивными особенностями аппарата б).конструкцией основной горелки с). настройкой автоматики Иначе говоря, поменять можно, но не факт что поможет. Поспрашайте владельце таких чудо аппаратов с разной автоматикой как ведут у них

sz23061977 написал : причина в сильной шумности котла с автоматикой орион и большеват расход газа. но самое главное постоянно перегорает термопара!

Котел заменить. Помещение утеплить. Проблема решится сама собой.

мвс написал : Котел заменить. Помещение утеплить. Проблема решится сама собой.

помещение то утеплить можно , но на счёт замены котла? оно то можно и поменять, но как говорится мы не ищем лёгких путей!

madmax333 написал : желание это хорошо, но. сильный шумности котлёл и большеватый расход газа обуславливается а). конструктивными особенностями аппарата б).конструкцией основной горелки с). настройкой автоматики Иначе говоря, поменять можно, но не факт что поможет. Поспрашайте владельце таких чудо аппаратов с разной автоматикой как ведут у них

спрашивал, с автоматикой sit работает тихо и проблем с термопарой не наблюдается.

sz23061977 написал : помещение то утеплить можно , но на счёт замены котла? оно то можно и поменять, но как говорится мы не ищем лёгких путей!

А что ищем? приключения на собственную . шею?

sz23061977 написал : спрашивал, с автоматикой sit работает тихо и проблем с термопарой не наблюдается.

Ну тоды новую автоматику, вероятно новую основную горелку, новые патрубки соединяющие блоки, инструмент и прямые руки. А, самое главное — бубен для танцев, т.к. уверен у Вас это в первой. или вызвать мастера, дать денег он всё сделает и настроит автоматику как надо. успехов

.

Автоматика Honeywell

Автоматика Honeywell для газового котла – весьма распространённая автоматическая система для котельного оборудования. Высокое качество автоматической системы Honeywell проверено более чем столетием. Дело в том, что германская компания Honeywell основана в 1885 году, и за долгую историю этот старый бренд постепенно вошёл в число лидеров по производству различных автоматизированных систем.

Рис. 3 Автоматическое устройство Honeywell

Если говорить о стоимости продукции фирмы Honeywell, цены колеблются в весьма широком диапазоне. Наиболее дешёвые автоматизированные системы Honeywell для газовых котлов стоят примерно 40 – 60 долларов, в них имеется устройство для ручного переключения температурных режимов.

У этих дешёвых типов автоматического оборудования Honeywell имеется ряд функций:

• Автоматическое поддержание температуры воды в диапазоне от 40 до 90 градусов по шкале Цельсия;
• Автоматическое прекращение работы котельной установки в случае, если подача газа прекратилась;
• Автоматическое выключение котельной установки, если пропадает тяга или возникает обратная тяга;
• Автоматическое устройство Honeywell прекращает подачу газообразного топлива, если пламя горелки потухло (зачастую используется итальянский газовый клапан 630 Eurosit).

Автоматизированные системы Honeywell для газовых котлов выпускаются в широком ассортименте. Кроме указанных выше систем эконом класса можно приобрести системы Honeywell премиум класса. Газовое отопление с использованием автоматизированной системы Honeywell – хороший выбор.

Рассмотрим методику поиска указанной выше неисправности

Проверку при ремонте газового котла начинают с самого «слабого звена» устройства автоматики — датчика тяги. Датчик не защищен кожухом, поэтому через 6…12 месяцев эксплуатации «обрастает» толстым слоем пыли. Биметаллическая пластина (см. рис. 6) быстро окисляется, что приводит к ухудшению контакта.

Шубу из пыли удаляют мягкой кистью. Затем пластину оттягивают от контакта и зачищают мелкой наждачной бумагой. Не следует забывать, что необходимо очистить и сам контакт. Хорошие результаты дает чистка указанных элементов специальным спреем «Контакт». В его состав входят вещества, активно разрушающие оксидную пленку. После чистки на пластину и контакт наносят тонкий слой жидкой смазки.

Следующим шагом проверяют исправность термопары. Она работает в тяжелом тепловом режиме, так как постоянно находится в пламени запальника, естественно, ее срок службы значительно меньше остальных элементов котла.

Основной дефект термопары — прогар (разрушение) ее корпуса. При этом резко возрастает переходное сопротивление в месте сварки (спая). Вследствие этого, ток в цепи Термопара — Электромагнит.

Биметаллическая пластина будет ниже номинального значения, что приводит к тому, что электромагнит уже не сможет фиксировать шток (рис. 5).

Особенности конструкции и достоинства

Модификации газового котла Атон основаны на базовом варианте – котел с секционным теплообменником и атмосферной горелкой для систем гравитационного типа отопления с возможностью подключения циркуляционного насоса. Исполнение котла обусловлено:

• типом автоматики;
• номинальной мощностью;
• выполняемыми опциями.

Отопительный котел Атон

Управление камерой горения обеспечивает бесперебойную работу горелок на заданном уровне мощности либо в выключенном состоянии. Арматура камеры горения оснащена патрубками сетевого давления и давления горения. Накопитель продуктов переработки соединен с дефлектором и клапаном дымоотвода.

Изоляция теплообменника – армированная минеральная вата. Кожух генератора покрыт износоустойчивым покрытием.

Отопительный генератор Атон входит в класс высокой полезности, кроме того, со следующими качествами:

• не требуют подключения к внешнему источнику напряжения сети;
• высокотехнологичные горелки;
• поверхности покрыты антикоррозионным составом;
• одноконтурные и двухконтурные приборы;
• оригинальная конструкция;
• простота в техническом обслуживании;
• экономичность;
• компактность;
• прочность;
• безаварийность;
• современный дизайн.

По материалу и типу теплообменника

Теплообменники могут быть:

• чугунными;
• медными;
• алюминиево-кремниевыми;
• из углеродистой или нержавеющей стали.

Конструкция теплообменника тоже может различаться.

Самые популярные – раздельные теплообменники. Отдельно проходит вода отопления, отдельно вода для домашних нужд жильцов. Они немного дороже, но более надёжны.

Битермический теплообменник выглядит, как труба в трубе. Во внутренней трубе вода ГВС, которую нужно согреть, а во внешней циркулирует теплоноситель отопления.

Третий тип – теплообменник, в котором встроен змеевик. Ёмкость с водой греется от теплоносителя, протекающего в змеевике. Косвенная система нагрева всем хороша, но летом либо придётся топить котёл, либо жить без горячей воды.

Битермический вариант не рекомендуется использовать там, где жёсткая вода. И будьте готовы, что каждый раз сначала из крана будет сливаться обжигающая вода, а уж потом нужной вам температуры.