Зачем нужна автоматика для газового котла

Довольно романтично сидеть у гудящей печки, смотреть в огонь и подбрасывать время от времени полешко. Но если это приходится делать каждый день, поддержание тепла в частном доме из удовольствия превращается в утомительный труд. Автоматизированные газовые котлы избавляют владельцев от забот по доставке топлива и постоянного наблюдения за устройством, обеспечивают отопление, и горячее водоснабжение.

Разновидности автоматики для отопительных котлов

Системы автоматического управления отопительными агрегатами решают четыре основные задачи:

  • Управление аппаратом с целью поддержания заданной температуры в помещении.
  • Защита оборудования от перегрузок.
  • Обеспечение безопасной работы.
  • Оптимизация расхода газа.

Для этого она измеряет и анализирует параметры:

  • температура теплоносителя;
  • давление воздуха на входе в камеру сгорания;
  • давление газа.

. По принципу работы автоматика для газового котла разделяется на два класса:

  1. Энергозависимая. Требует постоянного электропитания. Обладают множеством сенсоров, электрифицированных рабочих органов, функций, настроек; поддерживают высокий уровень комфорта, сложные алгоритмы управления.
  2. Энергонезависимая. Электропитание не требуется, конструкция автомата простая, механическое управление регулировок немного, программирование невозможно.

Особенности энергозависимых изделий

Такими модулями управления обычно комплектуются модели средней и высшей ценовой категории мощностью от 30 квт. Это специализированный компьютер. На заводе в него закладывается несколько базовых программ, позволяющих владельцам решать задачи:

  • начало и прекращение подачи топлива, его поджиг (отключение по достижении заданной пользователем температуры происходит автоматически);
  • запуск отопления в автоматическом режиме;
  • контроль за давлением топлива в магистрали
  • контроль мощности основной горелки;
  • выключение горелки в экстренных случаях либо по введенной пользователем программе;
  • Отображение текущих показателей на экране (температура рабочей жидкости и воздуха в помещении, текущий расход топлива).

Кроме исполнения базовых программ, модули :

  • управляют климатом в каждом помещении дома отдельно, в зависимости от установок,
  • позволяют программировать агрегат на выполнение суточных, недельных, месячных циклов;
  • сообщают о необходимости технического обслуживания.

При резком похолодании и падении температуры в доме умное устройство само запустит агрегат. Самые продвинутые установки, использующие Интернет, получают прогноз погоды, подстраиваясь под него.

При резком потеплении модуль отключит агрегат, во избежание «перетопа» и нерационального расходования топлива.

Функция самодиагностики действует постоянно, отслеживая совокупность значений рабочих параметров. Это позволяет модулю выявить неисправность компонентов установки на самых ранних стадиях, не дожидаясь серьезных поломок.

Подсистемы обеспечения безопасной работы мгновенно останавливают котел, если

  • тяга снизилась,
  • пламя в камере сгорания потухло
  • упало давление газа на входе
  • отключилась электроэнергия.

Благодаря более точному управлению параметрами агрегата энергозависимые котлы расходуют на 30% меньше топлива, чем их механические собратья.

Описание энергонезависимых агрегатов

Такие модули автоматики, устанавливаемые на газовые котлы, намного проще по своему устройству, но беднее по возможностям. Ими оснащают бюджетные модели котлов мощностью до 30 квт.

Принцип работы блока управления таких установок — механический, настройка проводится вручную поворотом ручки. Аппарат будет уверенно работать при отсутствии электричества. На ручке или на корпусе вокруг нее нанесена шкала с некоторыми условными уровнями мощности от 0 до, например, 6 или 10. В руководстве пользователя описано примерно, какому уровню потребления горячей воды из системы горячего водоснабжения соответствует то или иное значения

Механический терморегулятор открывает клапан подачи газа и держит его открытым до достижения заданной температуры. Автоматика газового агрегата оснащена датчиками тяги и наличия пламени. При прекращении тяги в дымоотводе подача топлива мгновенно перекрывается, исключая утечку.

Пламя в котлах старого образца приходилось зажигать вручную. Современные модели оснащены пьезоэлектрическим устройством розжига.

Популярной среди производителей является итальянская автоматика для котлов производства компании EuroSIT. Она отличается продуманностью конструкции, высокой надежностью. Наличие клапана EuroSIT – сильный довод в пользу приобретения конкретной модели.

В целом энергонезависимый модуль характеризуется простотой конструкции, высокой надежностью, низкой ценой, ограниченной функциональностью

Конструкция и принцип функционирования

Функции и разновидности автоматики делятся на две группы.:

  • подсистемы, узлы, механизмы для обеспечения безопасной эксплуатации.
  • подсистемы для повышения комфорта, удобства использования, оптимизации затрат.

Автоматика безопасности газового котла включает в себя:

  • Датчик пламени. Включает в себя термопару и газовый клапан с электроприводом, который перекрывает подачу в случае потухания пламени горелки.
  • Термостат. Контролирует температуру теплоносителя, при повышении выше заданной отключает горелку и включает ее при остывании.
  • Датчик тяги. Работает за счет изменения формы биметаллической пластины, соединенной с клапаном, перекрывающим подачу топлива.
  • Предохранительный клапан срабатывает при падении давления теплоносителя в контуре
  • Прибор для отвода воздуха. Устанавливается в некоторые модификации котлов.

Все модули системы безопасности либо механические, либо энергонезависимые. Это обеспечивает безопасность эксплуатации и при отсутствии электропитания. Если они снабжены электроприводом, то могут быть подключены к центральному модулю управления.

Автоматика, обеспечивающая удобство пользования и комфорт в помещении, дает пользователю расширенную функциональность:

  • автоматический поджиг горелки;
  • самодиагностика;
  • оптимизация режима работы и расхода топлива;
  • программирование климата в суточных, недельных и месячных циклах;

и некоторые другие. Эти функции не являются обязательными с точки зрения регламентирующих документов и устанавливаются не на все модели.

Принцип функционирования электронной системы безопасности базируется на получении и централизованной обработке данных от сенсоров. В соответствии с заложенными программами центральный модуль принимает решения и активирует приводы исполнительных органов- клапанов, заслонок и т.п.

Принцип действия механической системы- не централизованный, а распределенный каждый модуль имеет свой датчик и свой исполнительный орган. Они работают независимо друг от друга. Это усложняет устройство и увеличивает количество деталей, взамен обеспечивая надежность.

Рассмотрим принцип действия подробнее. При неработающем бойлере клапан подачи перекрыт. Чтобы запустить котел, следует выжать клапанную шайбу. Газ подается на запальник, он поджигается и пламенем нагревает термопару для газового котла, вырабатывающую достаточное напряжение для питания электромагнитного привода, удерживающего клапан открытым. Поворачивая шайбу, пользователь выставляет требуемую интенсивность работы основной горелки, которая поджигается от запальника. После выхода прибора на рабочий режим им управляет термостат.

Составляющие элементы системы безопасности

Автоматика безопасности газового котла обеспечивается следующими компонентами:

  • Датчик пламени. В его состав входит биметаллическая термочувствительная пластина и механический или электромагнитный клапан.
  • Термостат. Если воздух холоднее заданного значения, термопара для газового котла включает горелку, после прогрева — выключает
  • Контроль тяги. Прерывает подачу газа, если давление в канале упало ниже допустимого.
  • Предохранительный клапан — выключает горелку, если обнаружена утечка теплоносителя.

Кроме того, модуль способна сама зажигать пламя горелки, проверяя перед этим достаточность тяги и наличие теплоносителя в контуре.

Принцип работы автоматики безопасности

Нормы безопасной эксплуатации для газовых отопителей требуют от производителей оборудовать любой агрегат устройством, надежно прекращающим подачу газа в камеру сгорания при поломке аппарата или других возникших обстоятельствах. Для этого устройство контролирует следующие параметры:

  • давление газа в магистрали;
  • форма и размер пламени горелки;
  • уровень тяги;
  • температура теплоносителя в контуре.

В энергонезависимых системах эти функции выполняются клапанами с механическим приводом от датчика, настроенного на определенные значения параметров.

В энергозависимых контроллерах установлены датчики, действующие на сходных физических принципах, но преобразующие изменение параметров в электрический сигнал. Сигнал обрабатывается процессором, который  дает команду исполняющему устройству с электроприводом закрыть/открыть подачу, поджечь факел и т.д.

Нюансы функционирования системы

Контроллеры энергозависимого типа функционируют на основе получения и обработки информации от комплекса датчиков. На основе этой информации, руководствуясь зашитыми в него алгоритмами, введенными программами и пользовательскими настройками, процессор принимает решение о закрытии/открытии клапана, розжиге горелки.

Механические энергонезависимые системы основаны на другом принципе. Каждая подсистема работает независимо от других, используя показания только «своего» датчика, используя свой исполнительный орган.

Важно: самостоятельно регулировать клапаны, менять их настройки категорически запрещается правилами эксплуатации газового оборудования. Если не работает автоматика газового котла, горелка или другие узлы, нельзя пытаться их самостоятельно исправить. Работы по ликвидации поломки может выполнять только сертифицированный специалист

Заключение

Обе разновидности систем автоматики для газовых котлов — энергозависимая и энергонезависимая — обеспечивают равный уровень безопасности. Энергонезависимые проще, дешевле, не требуют электроснабжения для своей работы. Энергозависимые дороже, не могут работать без электричества, но зато обеспечивают больший уровень комфорта в доме и удобнее в эксплуатации. Кроме того, они расходуют меньше газа.

Если у вас есть личный опыт сравнения двух типов модулей управления, поделитесь им, в комментариях. Тепла вашему дому!

Похожие статьи