Твердотопливные котлы нового образца существенно отличаются от предыдущих своих собратьев. Они имеют модернизированную систему управления, что упрощает процесс эксплуатации агрегата, дополнительные функциональные возможности, увеличенное число опций.
С эргономической точки зрения, настройка нужных параметров работы достаточно выгодная: один раз произвел действия, и нет надобности периодически регулировать.
На стоимость твердотопливного котла влияет не только наличие качественных комплектующих, но усовершенствованный вариант блока управления: чем дороже, тем современнее автоматика.
Система автоматического управления направлена на автоматизацию контроля над процессом горения в теплогенераторе такого вида.
Блок управления и вентилятор служат для реализации следующих задач:
- поддерживают заданную температуру теплоносителя в системе.
- Обеспечивают высокий показатель КПД.
- Способствуют повышению уровня эффективности.
- Работают независимо от качества топлива.
Благодаря оснащению котла автоматической системой, стало возможным регулировать температурный режим и увеличивать время горения одной загрузки на 25-35%.
Принцип работы
Принип работы твердотопливного котла
Если в старых моделях твердотопливных агрегатов для регулирования подачи воздуха нужно было открывать или закрывать дверцу зольника вручную, а температуру отслеживать наглядно по термометру , то уже в новых котлах устанавливается автоматический регулятор тяги. Этот прибор является энергозависимым, в его функции входит и распахивание, и закрытие заслонки зольника в зависимости от температуры воды в емкости.
Учитывая неточность настройки и зависимость работы агрегата от естественной тяги в дымоходе, вместо неэффективного терморегулятора, был установлен вентилятор для подачи нужного объема воздуха в камеру сгорания. А уже работу вентилятора обеспечивает контроллер, принимающий информацию о состоянии теплоносителя с датчика.
Контроллер состоит из экрана и пульта управления, предназначен для выставления необходимой температуры теплоносителя. Модели, не имеющие такого комплекта, могут быть оснащены ею, установка вентилятора производится на монтажной пластине, но предварительно нужно отсоединить дверцу зольника.
Настройка температуры теплоносителя осуществляется независимо от внешних условий.
Чтобы поддерживать температурный режим в помещении с учетом уличных условий, можно установить дополнительную автоматическую систему с расширенным набором возможностей: выносные регуляторы температуры, датчик наружного воздуха.
Для их подключения подходят как проводной, так и беспроводной способ. Благодаря полученной информации от датчиков, поддерживается выбранный температурный режим в доме. Это наиболее рациональный прием.
Предохранительный клапан
В современных автоматических моделях, есть и система розжига, и контроль пламени, и непрерывная подача топлива. Для розжига предусмотрен электрический элемент накаливания, включающийся после подачи пеллет шнековый контейнер в горелку.
Устойчивое пламя, зафиксированное фотодатчиком в виде импульса переданного на контроллер, является сигналом для отключения электророзжига. В процессе работы, в шнек подаются гранулы из бункера, объем которого способен обеспечить теплом помещение в течение нескольких дней, без участия человека.
Твердотопливные агрегаты с автоматической системой управления, помимо вышеперечисленных приборов, оснащаются еще и приборами безопасности, в частности, предохранительным клапаном.
Он необходим для сброса воды из котлового бака в случае ее перегрева, для стабилизации давления, а также обеспечивает надежную защиту обшивки от разрушения. Котел может комплектоваться датчиком перегрева, сигнализирующего о превышении температурного режима на начальном этапе.
Итак, котлы могут оснащаться:
- Датчиком контроля тяги.
- Датчиками уровня воды в рубашке.
- Вентилятором – дымососом.
- Регистраторами давления.
- Циркуляционным насосом.
- Датчиком расхода топлива и воды для ГВС.
- Датчиками уровня пеллет, либо угля в емкости.
Все эти приборы взаимосвязаны с контроллером, производящим управление и сигнализирующего об экстренных ситуациях. Самые навороченные устройства имеют функцию удаленного управления, где посредством интернета и мобильных приложений можно управлять автоматикой.
Дымоход для твердотопливной установки
Говоря о зависимости работы котла на твердом топливе от тяги, нельзя не коснуться темы обустройства дымохода, благодаря которому происходит своевременный вывод продуктов горения в атмосферу. Современные котлоагрегаты с закрытой топочной камерой, оснащаются коаксиальным дымоотводом, который имеет массу преимуществ и не требует вывода его выше кровли. Большинство моделей котельного оборудования, с открытой топочной камерой, требуют стационарного дымохода, который должен быть в соответствии с правилами пожарной безопасности и иметь необходимую конструкцию для обеспечения беспрепятственного отвода продуктов горения.
https://www.youtube.com/watch?v=ZUXWDzWeXk4 Для сооружения дымохода используют следующие материалы:
- Кирпич. Традиционные кирпичные трубы достаточно неплохо справляются со своими обязанностями, но они имеют большой вес, сложную схему кладки и требуют обустройства прочного фундамента.
- Сандвичи из нержавеющей стали. Прекрасная конструкция, которая состоит из отрезков двойных труб, между которыми находится утеплитель. Данный материал позволяет обойтись без фундамента и может собираться одним человеком, как конструктор. Но и у такой конструкции есть минус – высокая стоимость.
- Керамический дымоход — прекрасная альтернатива стальным сандвичам. Собирается легко, имеет хорошую огнестойкость и идеально гладкую внутреннюю поверхность, выдерживает температурный режим до 900°С.
Смонтировать дымоход керамический для твердотопливного котла своими руками просто, ведь он собирается из дымоходных блоков, как детский конструктор. В собранный дымоотвод вставляется утепленная минеральной ватой керамическая труба.
Совет: выбирая дымоход для твердотопливного котла, ориентируйтесь на паспортные данные установки, где дано рекомендованное сечение дымоотводящего канала. Кроме этого, при выборе ориентируйтесь на температуру и давление отходящих газов, при работе в режимах естественной тяги и наддува. Не забывайте об отводчиках и сборниках конденсата!
Функции, плюсы и минусы
К основным функциям автоматического блока управления относят:
- Дозированную подачу воздуха для горения.
- Контроль над производительностью теплогенератора.
- Косвенное регулирование тепловой мощности в зависимости от температуры теплоносителя.
- Непосредственное регулирование мощности относительно температуры воздуха в доме или погодных условий.
- Обеспечение работоспособности водогрейной установки в безопасном режиме.
- Автоматическая подача топлива.
- Розжиг и погашение топки агрегата.
Положительные моменты использования автоматики:
- Увеличился показатель работоспособности котла.
- Нет необходимости осуществлять постоянный контроль над процессом горения.
- Экономный расход топлива.
- Поддержание постоянной температуры в системе отопления.
- Повышается уровень безопасности при эксплуатации агрегата.
- Увеличивается интервал между плановыми проверками.
- В случае выхода из строя детали, специальными датчиками подается сигнал на блок управления, и система отопления автоматически выключается (прекращает свою работу).
Недостатки:
- Высокая стоимость. Наличие дополнительных опций у автоматики существенно сказывается на цене прибора.
- Учитывая энергозависимость блока управления, есть необходимость в приобретении бесперебойного источника питания, либо можно пользоваться механическим регулятором тяги.
Подключение хронотермостата
Частный случай использования автоматики в виде размыкающе контактного термостата — это применение хронотермостата. На самом термостате задаются временные отрезки и выставляется два или три уровня нагрева: температура понижения — «ночь» и температура «день». Но в любом случае температура теплоносителя будет та, которая задана с панели управления.
+ Перепад нагрева котла устанавливается исходя из необходимости пользователя.
— Корректировка температуры, заданной с панели управления, осуществляется вручную.
Виды и критерии выбора
Автоматический блок управления выпускается и в механическом, и в электронном исполнении.
Преимущества механической системы управления:
- Не требует подключения к электросети.
- Удобство и простота при эксплуатации.
- Относительно электронной автоматики, ее цена в несколько раз ниже.
- Отличается надежностью.
- Нет надобности вызывать специалиста для монтажа.
Механическая автоматика обеспечивает и открытие, и закрытие воздуховода в камеру сгорания, что влияет на скорость горения теплоносителя, его прогорания, наличие жара в этом отсеке.
Электронный тип автоматики отличается наибольшей эффективностью, но является энергозависимым прибором.
Выбирая автоматику для отопительной системы, рекомендуется ознакомиться с ее параметрами:
- Тепловой режим работы.
- Необходимая степень настройки температурного режима теплоносителя.
- Реальный экономический эффект.
- Совместимость прибора и конкретной модели котла.
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».
Монтаж и настройка
Процесс установки автоматической системы управления включает:
- Подключение нагнетательного вентилятора. Как правило, турбина размещается на самой нижней дверце котла, где находится заслонка. Но есть модели агрегатов, где его устанавливают на боковой стенке, либо в специальном месте на верхней части котла, все зависит от особенностей конструкции. Здесь все просто: снимается заслонка, а на ее место ставится вентилятор, для крепления используют четыре болта. В случае отсутствия отверстий для крепления, их нужно просверлить. Для вентиляторов с заслонкой, монтаж производится таким образом, чтобы при выключенном положении заслонка была закрыта.
- Монтаж контроллера. Прежде всего, нужно определиться с местом, где будет устанавливаться прибор. Главное требование – он не должен нагреваться. На моделях, где отсутствует варочная плита, автоматика монтируется наверху. Если позволяет конструкция агрегата, можно установить блок на боковой стенке. Не стоит забывать о длине кабелей.
- Подсоединение температурного датчика. Правильно установленный датчик температуры обеспечит нормальное функционирование всего блока управления. Если на модели нет специального места для датчика (параметры отверстия: диаметр 10 мм, а глубина 60 мм), то его можно закрепить на выходной металлической трубе. В качестве крепежного материала применяется хомут, он может идти в комплекте с прибором.
- Подсоединение разъемов. Для этого, нужно разъем турбины соединить с разъемом блока управления. В завершение, необходимо подключить сетевой кабель прибора. Автоматика готова к выполнению своих функций.
Типы систем автоматики котлов
Котловая автоматика выпускается 2-х видов:
- Энергозависимая, которая работает только от электросети.
- 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.
Цена и отзывы
На стоимость автоматизированной системы влияют технические показатели и функциональные возможности прибора. Так, цена самой простой модели механического типа варьируется в пределах 1,5 тысяч рублей.
Ценовой диапазон более прогрессивных вариантов от 25 000 рублей до 100 000 рублей. Чем дороже модель, тем выше будет эргономичность отопительной системы, а расход ресурсов будет соответственно ниже. Поэтому, целесообразнее отдавать свое предпочтение более дорогим вариантам.
Отзывы:
Николай Викторович. “Блок управления от компании Криптон является одним из лучших приборов на сегодняшний день. Отличается качеством комплектующих, в комплект входит датчик, шнуры для подключения к вентилятору и насосу, хомут, переходники. Надежный прибор от польского производителя.”
Федор. “По рекомендации товарища установил автоматику ATOS, ее рабочие характеристики на высоте.”
Анатолий Юрьевич. “Автоматика Proton удивила наличием дополнительных комплектующих в упаковке (хомут для крепления датчика, подставка под блок, саморезы). Прибор отличается эффективностью, надежностью и удобством в работе. ”
Особенности электрокотлов
Особенность электрокотла — теплообменник с ТЭНом для нагрева воды. Чтобы организовать принудительную циркуляцию используется насос. Есть вход для холодного, выход для горячего теплоносителя.
Конструкция
Механизм работы отопительного агрегата прост. Холодная вода подается в теплообменник. ТЭН нагревается под действием электрического тока. Благодаря циркуляционному насосу выполняется распределение жидкости в отопительные радиаторы.
Изготовление своими руками
Термостат, как автоматический прибор для регулирования работы отопительной системы, можно приобрести в торговой сети электротоваров. Сзади у этого прибора имеется теплоснимающая пластина, ее нужно будет прижать к оголенной части агрегата.
Внутри у термостата расположены три контакта: общий, нормально открытый и нормально закрытый. При вращении регулирующей ручки, можно менять положения контактов.
Так нужно установить рукоять на минимальную отметку и произвести подключение на разомкнувшиеся контакты:
- К общему присоединяем фазу.
- К разомкнутому подключаем один провод от турбины.
- Ко второму проводу от турбины подсоединяем прямой ноль.
Автоматизированная система управления, по праву, считается не только удобным, но и эффективным прибором. С его помощью можно существенно упростить процесс эксплуатации отопительной системы.
Подключение аналогового регулятора плавного действия
Ещё одной возможностью эксплуатации котлов является применение вместе с котлом не размыкающего термостата, а аналогового регулятора плавного действия. Это позволяет контролировать не только температуру помещения, но и корректировать мощность горелки за счёт обратной связи. Связь с автоматикой газового котла осуществляется по проводной или беспроводной линии. Появляется возможность отслеживать различные параметры, которые зависят от конкретной модели.
Поскольку это будет уже электронное устройство, зачастую сразу появляется возможность управления хронопрофилем, то есть задаются периоды нагрева и периоды ожидания котла. Можно установить несколько разных уровней температуры.
Что в итоге…
Автоматика для твердотопливного котла – это набор приборов для регулировки и управления всей отопительной системой. В их число входят датчики контроля тяги, датчики уровня пеллет или угля в ёмкости, регистраторы давления, датчики уровня воды в рубашке, циркулярный насос, система удалённого управления, фотодатчики, датчики температуры и другие. Сделать простейшую автоматику для твердотопливного котла несложно для этого потребуется купить и подключить термостат к котлу.
Вопрос
Напишите в комментариях, как считаете оправдана ли цена за наиболее современные модели твердотопливных котлов?
Автоматизация каскадных котельных
Роль автоматики в таких котельных огромна, чтобы обеспечить их надежное и эффективное функционирование. Именно она несёт ответственность за то, чтобы получить наибольшую эффективность от агрегатов, функционирующих в каскаде, гарантируя при этом чувствительность котлов на потребительские запросы.
В этих системах каскадная логика интегрируется в базовую автоматическую схему и настраивается для определенного парка котельного оборудования. Базовые функции автоматизации каскадных схем теплоснабжения:
- Сбор пользовательских данных на выработку тепловой энергии и нахождение приоритета между видами нагрузки.
- Расчет рационального режима деятельности каждого единичного агрегата для гарантии запрашиваемой мощности.
- Гарантия равномерного распределения теплового режима котлов.
- Контроль работоспособности оборудования, диагностика аварийных ситуаций и сигнализация о них.
Подобная политика регулирования применяется в современной каскадной котельной. В этом случае каждый единичный аппарат должен функционировать на минимальной модуляции, гарантирующей тепловую нагрузку.
Только в таких условиях можно получить высокий КПД каскадной установки при равномерном использовании ресурса работы котлоагрегатов.
Реле минимального давления (газ) ↑
Газовый клапан марки Honeywell для маломощного котельного оборудования
Газовые горелки предназначены для использования при номинальном давлении газа — они на это рассчитаны. Именно при таких показателях будет обеспечена декларированная полезная мощность котла. Со снижением давления газа наблюдается и падение мощности. Котлы, снабженные атмосферными газовыми горелками, чувствительны к снижению давления газа — могут прогореть трубы. Падающее давление газа ведет к «оседанию» пламени так, что в зоне самого факела оказывается металлическая часть горелки. И это может привести к поломках.
С целью защиты котла и горелки применяют реле минимального газового давления. Реле выключает котел при падении давления ниже значения установки. Предельное значение можно поменять при наладке котла. Реле давления газа конструктивно представляет собою некую мембрану, которая воздействует на группу контактов. Когда давление снижается, мембрана под воздействием пружины перемещается и происходит переключение электроконтактов. Переключение контактов разрывает электрическую цепь, которая как раз и управляет работой котла. Останавливается подача питания на газовый клапан — и котел прекращает работу. Когда давление газа восстанавливается, мембрана вернется в исходную позицию, контакты вновь переключатся — и котел снова готов к запуску. Только вот прочие процессы в дальнейшем определяются логикой реально управляющей автоматики, и они могут разниться. Реле минимального давления монтируются на вводе газа в котел непосредственно перед мультиблоком. Либо перед передним газовым клапаном.
Газовый клапан марки Dungs для отопительных котлов напольного типа
