Котловая автоматика – Официальная страница отечественного производителя автоматики ИСУ для котельных, систем отопления, бесплатной диспетчеризации

Все о автоматике для газовых котлов отопления

Каждая система газового отопления в частном доме или городской квартире имеет индивидуальные технические характеристики и особенности. Газовые котлы отличаются не только функциональностью и принципом работы, но и системой управления. В целях безопасности все модели газовых котлов, оборудованы приборами и устройствами автоматической регулировки отопительного оборудования. Для получения более полного представления об автономном отоплении в доме, следует разобраться, как работает система автоматики газового котла, и какие виды таких устройств существуют .

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.

Читайте также: Заземление газового котла: как это сделать и зачем?

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.

К примеру: 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.

На заметку: 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.

Для справки: 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.

Для справки: 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 75⁰С) 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.

На заметку: 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.

znatoktepla.ru

Автоматизация газовой котельной

Компания «Центромонтажавтоматика» (г. Смоленск) в кратчайшие сроки построила новую газовую котельную в поселке Катынь Смоленского района и автоматизировала ее с применением оборудования ОВЕН.

 

Обрушение крыши котельной накануне отопительного сезона с полной утратой оборудования – явление из разряда катастрофических. Последствия такого события несложно представить. Однако специалисты компании «Центромонтажавтоматика» с многолетним опытом строительства и автоматизации котельных не только успешно справились с подобной задачей, но и в самые кратчайшие сроки.

В поселке Катынь Смоленского района в августе 2012 года произош­ла серьезная авария – обрушилась крыша местной котельной, которая отапливала весь жилой фонд поселка, включая детский сад и больницу. В ре­зультате обрушения оборудование ко­тельной было полностью выведено из строя – все системы, котлы, механизмы погребены под завалами.

В экстренном порядке админист­рацией района при участии губерна­тора Смоленской области было приня­то решение о срочном строительстве новой газовой котельной мощностью 4 МВт. Главное – это успеть возвести новую котельную до наступления хо­лодов. Для выполнения заказа была выбрана компания «Центромонтажавтоматика», специалисты которой имеют огромный опыт строительства подобных объектов с нуля.

В кратчайшие сроки была отстрое­на новая котельная и ведена в дейст­вие в октябре того же года. Котельная обеспечивает отопление и горячее во­доснабжение поселка. В своем составе котельная имеет:

• четыре водогрейных котла мощно­стью 1 МВт каждый, оборудованных газовыми горелками;
• два повысительных, восемь котло­вых, четыре рециркуляционных кот­ловых насоса;
• два циркуляционных насоса контура отопления и два – в контуре ГВС.

Для регулирования температуры ГВС и отопления используются два трехходовых регулирующих клапана, а также два клапана подпитки. Тепло­носитель циркулирует по внутреннему (котловому) и внешним контурам ото­пления и ГВС. Создана система автоматизации, которая работает без постоянного при­сутствия обслуживающего персонала.

Автоматизация водогрейного котла

Автоматизированную систему щита ЩАК1.1 образуют средства ОВЕН:Для управления водогрейными котлами были изготовлены и установ­лены четыре щита ЩАК1.1 – по одно­му на каждый котел (рис. 1). Система управления реализована на базе программируемых логических контрол­леров ОВЕН ПЛК100. Остальное обо­рудование (насосы, регулирующие и подпиточные клапаны, клапан-отсе­катель газа) управляется с отдельно­го щита управления общекотельнымоборудованием. Основу управления составляет программируемый логиче­ский контроллер ПЛК110-220.60.Р-М.

• программируемый логический контроллер ПЛК100-224.Р-М;
• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.2А;
• панель оператора ИП320;
• блок питания БП15Б-Д2-24;
• датчики температуры дТС035 (8 шт).

В обычном режиме при запуске котла оператору достаточно нажать кнопку ПУСК. Если система диагно­стирует отсутствие аварий, то вы­полняется поэтапное включение вентиляции топки котла, опрессовка газовых клапанов, розжиг, прогрев и переход в режим поддержания за­данной температуры воды на выходекотла. Рециркуляционный насос обес­печивает поддержку минимально до­пустимой температуры воды на входе котла. В случае нештатной ситуации работа котла блокируется с одновре­менным выведением на экран панели ИП320 очередности аварий. Также па­нель ИП320 используется для задания различных уставок и режимов работы котла.

 

Щиты автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1 выполняют следующие функции:

• управление газовыми горелками по сигналу датчика температуры (дТС035) на выходе котла;
• управление насосом рециркуляции по сигналу датчика температуры (дТС035) на входе котла;
• прогрев котла при первоначальном пуске;
• блокировка работы котла при ава­рийно высокой температуре воды, низком и высоком давлении воды на выходе, высоком давлении в топке котла, низком и высоком давлении газа в горелке;
• блокировка работы котла при от­сутствии протока воды, пропадании питающего напряжения, при пожаре и загазованности;
• ведение журнала аварий котла;
• фильтрация срабатывания дискрет­ных датчиков;
• задержка срабатывания датчика разрежения в топке для исключения пульсаций при розжиге котла;
• диагностика состояния оборудова­ния щита и датчиков температуры;
• выдача аварийных сигналов котла на общекотельный щит автоматики.

Система управления общекотельным оборудованием

В состав щита общекотельного вхо­дит следующее оборудования ОВЕН:

Щит автоматики является цент­ральным звеном в управлении котель­ной. Система генерирует сигналы на включение котлов, насосов, а также регулирование температуры теплоносителя. Для правильной автономной ра­боты котельной на панели операто­ра ИП320 щита управления обще­котельным оборудованием задается ряд параметров, таких как: роли ос­новных, резервных и блокируемых насосов, количество запускаемых котлов, отопительный график, устав­ки дневных и ночных температур, коэффициенты ПИД-регуляторов, а также различные временные уставки (периоды ротации, задержки сраба­тывания и т.п.).

Все аварийные ситуации фикси­руются на панели оператора в по­рядке их появления и посредством GSM-контроллера передаются в виде голосовых и SMS-сообщений на теле­фоны диспетчеров. Также на щите ав­томатики управления общекотельным оборудованием предусмотрен ручной режим работы.

Щит управления общекотельным оборудованием обеспечивает выпол­нение следующих функций:

• поддержание заданной температу­ры отопительного контура и ГВС по ПИД-закону регулирования;
• вычисление текущей уставки ото­пительного контура по показаниям датчика температуры наружного воздуха в соответствии с отопитель­ным графиком;
• защита системы отопления от пре­вышения температуры обратного теплоносителя;
• автоматическое переключение на ночной/дневной режим работы си­стемы отопления;
• автоматическое управление насоса­ми (основной/резервный) с исполь­зованием функции ротации;
• управление клапанами подпитки;
• запрет запуска котлов при отклю­ченных котловых насосах;
• управление клапаном-отсекателем газа на вводе газа;
• светозвуковая индикация аварий­ных параметров котельной, вклю­чая такие критичные сигналы, как загазованность СН4, СО2, пожар с выдачей соответствующих блоки­ровок;
• диагностика состояния оборудова­ния щита и датчиков температуры;
• запоминание очередности аварий оборудования котельной;
• выдача аварийных сигналов на пульт диспетчера посредством GSM-связи в виде голосовых и SMS- сообщений.

Результат автоматизации

Благодаря слаженным действиям специалистов проектных групп, отде­ла снабжения, монтажных участков, а также имеющийся многолетний опыт работы в строительстве котель­ных позволили уже в октябре 2012 года (начаты работы были в сентя­бре) подать первое тепло в дома жителей поселка Катынь. При этом, несмотря на сжатые сроки, удалось создать полнофункциональную сов­ременную отопительную систему. Приборы ОВЕН позволили без каких- либо проблем реализовать все функ­ции управления котельной.

owen.ru

Автоматика котлов отопления и ИБП для котлов

09-03-2013

Системы автоматики котла отопления управляют процессами составления топливной смеси, горением топливной смеси, циркулированием теплоносителя, режимами работы устройства, выходом на установленные параметры работы, процессами работы в случаях аварийных ситуаций.

Современные системы автоматики котла позволяют вести эффективный мониторинг всех показателей, осуществлять программирование режимов работы на длительный период, составлять специальные программы функционирования на отдельные случаи.

 

 

Перечень основных функций автоматики современных газовых котлов отопления:

• автоматическое аварийное отключение всех систем котла в случае выявления аварии;
• функция автоматического запуска котла отопления или перезапуска котла отопления по специальному алгоритму после аварийных отключений котла;
• электронное регулирование мощности пламени газовой горелки в зависимости от данных температурных датчиков и установленных настроек режимов работы;
• функция выключения автоматикой котла указанных устройств по заданной программе работы;
• индикация данных, полученных автоматикой с датчиков котла, и индикация текущего режима работы устройства;
• функция автоматического прокачивания теплоносителя после выключения горелки для защиты компонентов котла от перегрева;
• контроль эффективности процесса сжигания топлива и регулирование автоматикой котла состава топливной смеси;
• автоматический контроль предупреждения размораживания устройства, управление автоматикой процессами включения и выключения насосов циркуляции носителя при достижении определенных температурных показателей;
• автоматическая защита от перегрева насосов котла отопления и защита от заклинивания насосов, клапанов и других исполнительных устройств, управляемых автоматикой газового котла;
• автоматическое тестирование всех компонентов котла и правильности работы отдельных устройств.

Функция автоматического выключения и включения котла

В случае отключения сетевого электропитания котёл отопления отключается. При появлении электрического питания в сети система автоматики котла предпримет попытку включения. При этом все установленные ранее настройки должны сохраниться в данных системы автоматики.

Отключение котла отопления может происходить и при снижении значения напряжения в сети. Работа систем современного котла отопления при низком напряжении в сети опасна и может привести к аварии, вот почему автоматика котла осуществляет функцию защитного отключения.

Следует отметить, что не во всех случаях восстановления питания в сети будет произведён автоматический запуск котла отопления. В ряде случаев будет необходимо запустить котёл вручную.

 

 

В случае нестабильного электропитания необходимо использовать стабилизаторы напряжения, а в случае наличия провалов электрического питания или временных отключений питания в сети необходимо использовать специализированный источник бесперебойного питания.

Функция автоматики котла по блокированию работы устройства при отсутствии газа

Во многих современных котлах отопления предусмотрена функция полной блокировки работы в случае временного прекращения подачи газа. При этом плата управления котла получает сигналы о снижении давления газа и о прекращении горения. Повторный запуск котла может быть проведен вручную или с помощью специального режима, управляемого системой автоматики котла. При этом следует понимать, что сигнал с датчика пламени будет приходить только в случае правильного электрического питания котла.

 

 

Функция автоматики котла по защите от тепловой инерции

В случае отключения котла отопления при достижении верхнего предела по температуре теплового носителя или установленной температуры в помещении автоматика котла даёт сигнал на отключение основной горелки. Однако температура тепловых элементов горелки значительно выше, чем температура теплового носителя в системе. Полное отключение котла отопления в этом случае опасно, так как может произойти перегрев носителя в зоне элементов горелки. Для избегания этой ситуации плата управления даёт команду на последующую циркуляцию насоса отопления после отключения основной горелки. Бесперебойное питание котла отопления в этом режиме очень важно.

Явление опасной тепловой инерции может наблюдаться и при аварийном отключении котла в результате пропадания электропитания в сети. Поэтому очень важно использовать источник бесперебойного питания.

Функция автоматики по предотвращению заклинивания циркуляционного насоса котла отопления

На многих современных котлах отопления имеется функция автоматики котла по защите насосов от заклинивания. В случае длительного отключения котла насосы отопления могут «прикипеть» в результате отложения солей воды и других элементов на движущихся частях насоса. Чтобы избежать этой ситуации, плата управления котла при длительном простое даёт команду на включение циркуляционного насоса на небольшой промежуток времени. Для осуществления этой функции необходимо также обеспечить бесперебойное электрическое питание котла отопления.

Подробнее об источниках бесперебойного питания для циркуляционного насоса читайте в статье:

ИБП для циркуляционного насоса.

Функция автоматики котла отопления по защите от замораживания системы

В случае снижения температуры теплового носителя до минимальной температуры (для разных котлов различная, но в диапазоне от 4 до 10 градусов) автоматика котла даёт команду на выполнение принудительной циркуляции, включая циркуляционный насос на несколько минут. Если этот процесс не даёт результата, то плата управления включает газовую горелку котла на несколько минут при ограниченной мощности. После нагрева носителя до необходимой температуры горелка отключается, а циркуляция теплового носителя происходит ещё несколько минут.

Для выполнения этой функции необходимо обеспечить бесперебойное электрическое питание. В случае длительного отсутствия электрического питания может произойти размораживание системы отопления.

 

 

Функция блокировка при отсутствии тяги

В случае пропадания тяги котел автоматически блокируется и предотвращает попадание продуктов сгорания в помещение. Информация об отсутствии тяги может быть получена на основании обработки данных с датчиков котла отопления. Повторное включение возможно не ранее чем через установленное время. Процесс запуска котла осуществляется под управлением главного контроллера прибора.

Функция автоматики котла по управлению составлением топливной смеси

Оптимальное составление топливной смеси — важный фактор, определяющий эффективность, экономичность и экологичность работы котла отопления. Анализ качества горения смеси производится автоматикой котла на основе данных датчика пламени. Получая данные об интенсивности образования свободных ионов в процессе горения топлива, процессор котла отопления определяет скорость подачи топлива в горелку и необходимое количество нагнетаемого воздуха для получения эффективного состава смеси. При этом для корректной работы датчика пламени необходимо обеспечить котёл отопления электропитанием с фиксированной фазировкой сигнала.

Необходимость использования специальных ИБП для электропитания современных котлов отопления

Для правильной и надёжной работы системы автоматики котла отопления необходимо использовать источники бесперебойного питания, удовлетворяющие ряду условий. 

Специализированные ИБП для корректной работы автоматики котлов отопления должны иметь:

• правильную синусоидальную форму выходного сигнала;
• фиксированную частоту тока;
• высокий уровень стабилизации значения напряжения;
• высокую скорость срабатывания;
• правильную фазировку выходного сигнала;
• необходимую длительность резерва питания;
• надёжную защиту от перенапряжений, скачков напряжений, электрических помех и аварийных случаев.

Компания БАСТИОН производит линейку специальных источников бесперебойного питания для котлов отопления. ИБП TEPLOCOM и SKAT разработаны специально для питания современных газовых котлов. Источники питания

БАСТИОН удовлетворяют требованиям российских и международных стандартов и рекомендованы известными производителями газовых приборов и оборудования. 

ИБП от компании «Бастион» обеспечат эффективное питание систем автоматики и других систем современных котлов отопления.

Подробную информацию о специализированных источниках бесперебойного питания для газового оборудования и систем отопления вы найдёте в разделе «Источники бесперебойного питания».

Читайте также по теме:

---

Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

teplo.bast.ru