Автоматика для электрических котлов отопления: Автоматика для отопления

Автоматика для котлов отопления и ее предназначение

Функционирование абсолютно любой отопительной системы должно быть рассчитано на конкретный температурный режим. Однако этот показатель не является постоянной величиной, поскольку внешние факторы изменяются со временем – уличная температура, необходимый нагрев всего дома или отдельного помещения. Для полноценного контроля процесса обогрева дома и нужна автоматика для котлов отопления (газовых, электрических, насосов). На какие требования необходимо обращать внимание при выборе автоматики?

Содержание

• 1 Назначение автоматики для котлов отопления
• 2 Разновидности автоматики
  • 2.1 Энергонезависимая автоматика
  • 2.2 Энергозависимая автоматика
• 3 На какой автоматике остановить свой выбор

Назначение автоматики для котлов отопления

Оптимальным вариантом считается, когда система отопления поддерживает необходимую температуру в квартире или доме. В этих целях в современных отопительных котлах (газовых или электрических) устанавливаются контролеры за степенью нагрева теплоносителя, а также его давления во всей системе. Дополнительно к ней монтируется автоматика для отопления, как в газовых, так и электрических котлах.

Даже несмотря на то, что производителями учитывается все при конструировании отопительного оборудования – имеется отдельная область контроля его функционирования, которая может быть осуществлена при помощи дополнительного устройства. В зависимости от своего назначения, добавленная в системы отопления автоматизация для котлов выполняет ряд функций.

Функции автоматизации:

1. Обеспечение безопасности. Сюда можно отнести датчик работы горелки, а также защиту электроники в случае перепадов напряжения.
2. Дополнительные возможности по регулированию режима функционирования отопления. Монтированием блока по автоматическому управлению можно добиться наиболее эффективной работы системы за счет изменения степени нагревания теплоносителя. Кроме этого, некоторые модели имеют возможность для подключения внешних датчиков температур.
3. Оптимизирование затрат по нагреву воды в трубах. Для этого монтируются блоки для смешивания остывшего и нагретого теплоносителя с разной степенью автоматического функционирования.

При выборе оптимальной модели такого устройства, как автоматика отопления необходимо познакомится с их разновидностями. Любая из них должна характеризоваться конкретными эксплуатационными особенностями. Правильно осуществленная автоматизация отопления должна значительно упростить контролирование работы всей системы, а также сократить затраты энергоносителя.

Разновидности автоматики

Важно!!! Перед тем, как приобрести комплекс автоматики для котла отопления необходимо выяснить возможность по подключению устройств между собой. Такая информация имеется в инструкции по эксплуатации.

Вся продукция, производящаяся на сегодняшний день в категории Контролирующие автоматические системы для котлов, подразделяется на 2 группы:

• энергонезависимые;
• энергозависимые.

Энергонезависимому агрегату для функционирования электроэнергия не требуется, тогда как второму виду для работы необходимо электричество в 12В напряжения, а также гибкая подводка для отопления помещения. Рассмотрим оба вида автоматики более подробно.

Энергонезависимая автоматика

К энергонезависимым видам автоматики отопления относятся механические агрегаты по регулированию и контролю горения газа в котлах отопления. Когда нужно сделать выбор из 2-х групп автоматики, многие стремятся купить автоматику для газового котла именно в механическом варианте.

Почему выбирают механический контроль:

1. это оборудование самое дешевое;
2. в ней предусмотрена ручная настройка, что обеспечивает возможность разобраться в процессе регулирования даже подчас плохо разбирающимся в этом деле людям;
3. автономность данного устройства, поскольку для его функционирования не требуется подключение в сеть. Пусть электроэнергия и будет отключена на какой-либо срок, газовый котел будет легко регулировать.

В чем состоит суть настройки в ручном режиме? Прибор оснащен таким удобным компонентом, как плата управления газового котла, а также шкалой температур от минимума до максимума. При установке стрелки регулятора на конкретный уровень, он задается отопителю. После зажигания котла, начинает функционировать терморегулятор, устанавливающий заданный параметр температуры, закрывая или открывая кран для подачи топлива.

Вмонтированная термопара в теплообменник для котла газового касается теплоносителя, и имеет в составе особый стержень, изготовляемый из реагирующего на различные изменения температуры материала. Главным образом он изготавливается из инвара, который является сплавом железа и никеля. При воздействии температуры стержень удлиняется или укорачивается. Он соединяется с клапаном, который под действием стержня и осуществляет регулирование подачи на горелку газа.

Сегодня производители к механическому блоку автоматики добавляют еще 2 датчика:

• датчик тяги;
• датчик пламени.

Оба датчика моментально отключают поступление газа в котел, в случае резкого снижения давления в трубе или в случае падения тяги в дымоходе. Такая погодозависимая автоматика систем отопления для загородной дачи или дома. Датчики имеют устройство, которое основано на изгибе тонкой пластины, которая изготовлена из сплава 2-х металлов. К примеру, если температура высока, происходит выгибание пластины и удержание клапана в открытом состоянии. Если пламя уменьшилось, происходит выпрямление пластины и клапан перекрывается. Такая же процедура осуществляется и с датчиком тяги в дымоходе.

Энергозависимая автоматика

Примером может служить энергозависимая автоматика для газовых котлов отопления Арбат. Она представляет собой электронное устройство, основная задача которого заключается в регулировании процесса подачи газа за счет открытия и закрытия крана.

Устройство является сложным механизмом, а производители добавляют ему еще ряд дополнительный функций:

1. показывать визуально температуру нагретой воды, работы котла и т.д.;
2. при запрограммированном режиме, а также экстренных ситуациях остановить функционирование котла;
3. благодаря термодатчику, имеется возможность регулирования мощности горелки, а для повышения эффективности работы системы отопления рекомендуется монтировать гидробак для отопления, установку которого лучше доверить специалистам;
4. автоматически запускать котел;
5. закрывать или открывать кран подачи газа.

В настоящее время производители движутся дальше, поскольку требования к комфортному использованию котлов повышаются, автоматика наделяется еще и следующими функциями:

• самостоятельная диагностика отопления и выявление неисправностей элементов и частей;
• защита отопительной системы в случае выхода из строя трехходового крана;
• защита отопительной системы от замерзания;
• контроль и управление работой насоса.

Выходит, что данный тип является автоматикой безопасности котлов отопления. Еще большой популярностью сегодня пользуются электрические водонагреватели для отопления, применяемые в небольших квартирах и загородных домах. Отдельного внимания заслуживает система диагностики. Она обеспечивает возможность предотвратить возникновение различных серьезных неисправностей. Конечно, это позволяет значительно экономить на ремонте оборудования.

Сегодня на рынке можно встретить различные приборы отопления электрические энергозависимые.

Это могут быть как обычные блоки, которые не имеют программного управления, так и программируемые. Вторые удобны тем, что есть возможность задавать необходимый режим температуры на значительный отрезок времени, вплоть до недели. К примеру, посмотрев прогноз погоды, есть возможность установить требуемую температуру на каждый следующий день, что обеспечит сохранность в квартире комфортного температурного режима. Также можно программировать температуру, как в ночное, так и дневное время.

На какой автоматике остановить свой выбор

Механические блоки по управлению требуют особого внимания со стороны пользователя, как для запуска котла отопления, так и в процессе его эксплуатации. Настраивание таких характеристик, как температура теплоносителя, мощность котла и потребление газа происходит с большой погрешностью, приблизительно, а затем корректируется в случае надобности вручную.

Однако они не зависят от наличия электроэнергии, в отличии, скажем от такого оборудования, как электротены для отопления; характеризуются долговечностью и высокой надежностью. Основное же их достоинство в сравнительно небольшой стоимости, как самой автоматики, так и котла в целом. Электронное управление обеспечивает возможность задавать необходимый режим функционирования даже с учетом дневного и недельного расписания.

Оборудование работает исключительно автоматизировано. Запуск, главный режим, а также реагирование на любую нештатную ситуацию осуществляется без пользователя, к тому же для котла с таким агрегатом не требуется аккумулятор тепла для системы отопления, что несколько снижает его стоимость. Установка характеристик системы точнее. Можно настроить температуру теплоносителя вплоть до градуса, что позволит снизить потребление газа, поскольку котел будет функционировать лишь тогда, когда это необходимо. Однако за такие преимущества придется потратиться значительнее.

Тем не менее, если учесть тот факт, что котел приобретается на длительное время, то при наличии финансовой возможности лучше купить котел с электронной начинкой вместе со стабилизатором и ИБП.

Нужно отметить тот факт, что при покупке автоматики для котлов отопления нужно обращать внимание и на производителя – к этому вопросу следует отнестись со всей внимательностью.

Здесь не так уж все и сложно. Можно просто посмотреть, оборудование какого производителя стоит у знакомых, родственников, поскольку только отзывы близких людей и знакомых будут наиболее достоверными. Оценка таких людей будет самой объективной. Немаловажную роль играет и длительность работы компании на рынке автоматического оборудования. Однако это тема уже для другой статьи.

Электрические котлы Monoblock (Savitr, Россия) #4316

Электрический отопительный котел

Котлы Savitr Monoblock мощностью 6, 9, 12, 15, 18, 21, 22,5 кВт используются для приготовления горячей воды. Они имеют трёхступенчатый уровень мощности P/3. В них встроен термоконтакт, который предотвращает закипание теплоносителя и регулятор температуры теплоносителя. Имеется возможность для подключения выносного термостата и циркуляционного насоса. Силовая схема, выполненная на реле по высокому току, обеспечивает низкий уровень шума, в связи с чем данные котлы может устанавливать и в жилом помещении.

Описание

Котлы данной линейки используются для приготовления горячей воды. Имеют следующие мощностные модификации — 6, 9, 12, 15, 18, 21 и 22,5 кВт и трёхступенчатый уровень мощности. В котлы встроен термостат, который предотвращает закипание теплоносителя, а также регулятор температуры теплоносителя. Как дополнительные опции могут быть установлены: циркуляционный насос и выносной комнатный термостат, идущий в комплекте. Котлы Savitr Monoblock имеют силовую схему, построенную на реле, и произведённую в Южной Корее. Благодаря такому техническому решению, в отличие от варианта с пускателями, обеспечен достаточно низкий уровень шума, благодаря чему котлы могут быть установлены и в жилом помещении. На лицевой панели котлов имеется светоиндикация по сети и ступеням мощности. Электрокотёл имеет окрашенное порошковой эмалью покрытие, которое может быть различных оттенков, и достаточно эргономичный дизайн. Работа данного оборудования от Savitr может осуществляться на различных типах теплоносителя, в том числе на тосоле и антифризе.

Параметры

• Рабочее давление воды — 3 атм
• Максимальная температура 92+-3°C
• Диапазон рабочих температур теплоносителя составляет от 5 до 85°C
• Диаметр входного и выходного патрубка составляет 1 1/2 дюйма
• Вес котла — 22 кг
• Толщина стенки колбы составляет 4 мм, что гарантирует безотказную работу до 8 атмосфер
• КПД составляет более 98%
• Котлы продолжают работать стабильно даже при изменении напряжения сети на +-20%

Особенности

• Имеется три ступени мощности
• На лицевой панели электрических котловимеются автоматические выключатели АВВ, а также свтовая индикация, помогающая контролировать все рабочие процессы котлов
• Силовая схема выполнена на силовых реле Handouk Electronics Co. , произведённых в Южной Корее. Данное технологическое решение обеспечивает высокую надёжность и минимальный уровень шума при включении котла
• Котлы работают на всех типах теплоносителя, а его температура регулируется плавно в пределах от 0 до 90°С
• Датчик температуры воздуха в помещении EBERLE (Германия), идущий в базовой комплектации, монтируется в отапливаемом помещении, что позволяет регулировать температуру воздуха, не находясь при этом непосредственно в котельном помещении
• Корпус имеет специальное антикоррозийное полимерно-порошковое покрытие, которое отвечает всем международным стандартам
• Нагревательные элементы выполнены из нержавеющей стали, а в местах их крепления имеются специальные прокладки, которые менее подвержены воздействию агрессивной среды и исключающие течь
• Установка температуры теплоносителя осуществляется при помощи механического термостата Imit (Италия), а также имеется аварийная защита от закипания теплоносителя
• Котлы снабжены колодкой для подключения циркулярного насоса и разъёмом для подключения датчика температуры по воздуху
• Котлы имеют первый класс защиты от поражения электрическим током, а надёжность и безопасность их эксплуатации подтверждены Сертификатом соответствия ГОСТ Р, и санитарно-эпидемиологическим заключением

Электрические вспомогательные котельные системы обеспечивают наддув «по требованию»

В промышленности котлы, работающие на ископаемом топливе, обычно используются для производства пара или горячей воды для обогрева помещений и технологических процессов. Однако традиционные котлы могут быть недостаточно гибкими, чтобы быстро реагировать на скачки спроса в периоды пиковой нагрузки.

Чтобы компенсировать это, переработчики и производители часто поддерживают работу большего количества котлов, чем требуется, обычно не на полную мощность. Когда требуется больше пара или тепла, агрегаты уже работают, поэтому требуется меньше времени для увеличения производительности. Однако даже при сжигании на 75% котлам, работающим на ископаемом топливе, требуется время для внутреннего нагрева.

«Если вы хотите использовать газовый котел в качестве вспомогательного, вам лучше заранее знать, когда он вам понадобится, так как требуется время, чтобы тепло поднялось и рассеялось до достижения заданной мощности [пара или горячей вода]. Если у вас есть газовые котлы, работающие на 75 % мощности, а спрос на них растет, вы не сможете быстро достичь 100 % мощности, говорит Роберт Прессер, вице-президент Acme Engineering, производителя промышленных и коммерческих котлов, работающего в США. , Канада и Европа.

Сегодня доступен гораздо более эффективный и экономичный подход: котлы вспомогательных электродов . Эти современные электродные котлы могут почти сразу обеспечить дополнительный пар или горячую воду по мере необходимости. Такой подход сводит к минимуму количество резервных котлов, работающих на газе, обеспечивает большую эксплуатационную гибкость и снижает эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание.

Компоненты этих вспомогательных высоковольтных электрических систем — котлы, пароперегреватели, вторичные сосуды под давлением и связанные с ними системы управления — легко доступны у опытных поставщиков и могут быть адаптированы к конкретным промышленным потребностям.

«Газовый котел не может перейти от нуля к 100% мощности менее чем за две минуты, а электродный котел может», — говорит Прессер. Он указывает, что современные электродные котлы сконструированы таким образом, что температура, давление и мощность могут быстро повышаться или понижаться по мере необходимости без «эффекта маховика».

Электродные котлы существуют в различных формах на протяжении многих десятилетий. Тем не менее, недавние усовершенствования конструкции сократили разрыв в производительности, превзойдя обычные устройства не только с точки зрения эффективности и простоты, но также с точки зрения чувствительности и безопасности.

Современные электродные котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для передачи электрического тока и производства пара. В струйном котле струи воды текут от центральной колонны к электродам каждой фазы, используя содержащиеся в воде химические вещества для создания сопротивления и выработки тепла и пара при переходе воды от земли к фазе. Больше пара образуется по мере того, как вода течет от электрода к противоэлектроду, расположенному под электродной коробкой, прежде чем вода возвращается в резервуар на дне сосуда.

«Чем больше ток [ампер] течет, тем больше тепла [БТЕ] вырабатывается и тем больше пара производится. Почти 100% электроэнергии преобразуется в тепло без выхлопной трубы или потерь тепла», — говорит Прессер.

Например, в паровом котле CEJS High Voltage Jet Type от Acme Engineering электроды установлены вертикально вокруг внутренней части сосуда высокого давления, что позволяет устройству производить максимальное количество пара на минимальной площади пола.

Электродные котлы работают при существующем распределительном напряжении от 4,16 до 25 кВ с исключительной эффективностью — до 99,9% при преобразовании энергии в тепло. Котлы могут производить пар мощностью до 270 000 фунтов в час при номинальном давлении от 75 до 500 фунтов на квадратный дюйм. Все котлы CEJS разработаны в соответствии с Кодексом ASME или Директивой ЕС по сосудам под давлением и являются сертифицированными и зарегистрированными сосудами под давлением. Электрические стандарты соответствуют требованиям CSA, UL или CE.

Передовые паровые котлы имеют 100% динамический диапазон, соотношение между максимальной и минимальной мощностью котла. Большинство газовых котлов имеют соотношение 10:1 или 5:1.

«Переключение означает, что вы можете оставить котел в режиме ожидания при низком давлении и, при необходимости, вывести его на полную мощность примерно за 90 секунд, чего сегодня не может достичь ни один другой тип котла», — говорит Прессер. «С электрическими котлами ввод и регулировка энергии очень точны и практически немедленны».

Возможность быстрого увеличения или уменьшения мощности котла «по запросу» может сэкономить промышленным переработчикам и производителям значительную сумму эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание.

«Вместо пяти газовых котлов на умеренную мощность можно запустить три или четыре котла на полную мощность, что максимизирует их эффективность, а электродный котел будет в резерве. Электродный котел можно использовать короткими импульсами только тогда, когда вам нужна максимальная производительность. Это дешевле, чем эксплуатация большего количества газовых котлов», — говорит Прессер.

Экономичность использования вспомогательных электродных котлов еще больше улучшается при использовании льготной электроэнергии в непиковые часы в ночное время, когда спрос низкий.

Электродные котлы также снижают затраты на установку, эксплуатацию и обслуживание. Для газовых котлов требуются топливопроводы, оборудование для хранения и обработки, экономайзеры и оборудование для контроля выбросов. Усовершенствованные электродные котлы струйного типа имеют минимальное количество компонентов и электрических элементов управления, с меньшим количеством деталей. При нормальной эксплуатации отсутствие чрезмерных температур и выгорания электродов обеспечивает длительный срок службы.

Агрегаты еще больше снижают эксплуатационные расходы благодаря автоматическому управлению, которое снижает потребность в обслуживающем персонале.

Прессер отмечает, что самые передовые типы этих котлов, такие как CEJS компании Acme, также работают более безопасно, чем традиционные модели, работающие на топливе.

«С струйными электродными котлами нет опасности возгорания, потому что нет пламени, дыма, топливопроводов, резервуаров для хранения или вредных выбросов. Нет проблем с накоплением тепла или выгоранием электрода, даже если произойдет образование накипи, а также исключен тепловой удар. Также нет опасности «маловодья», поскольку течение не может течь без воды», — говорит Прессер.

При всех преимуществах высокопроизводительных вспомогательных электродных котлов промышленные переработчики и производители, которые их используют, будут иметь конкурентное преимущество перед конкурентами, полагающимися только на газовые котлы.

Гибкость, точность и быстродействие электродных котлов позволят обеспечить экономически эффективное паровое и технологическое отопление «по требованию», устраняя необходимость в дополнительных традиционных устройствах, которые должны постоянно поддерживаться в рабочем состоянии с низкой производительностью, готовые к «запуску». в пиковые периоды. Такой подход сведет к минимуму эксплуатационные расходы, включая энергию, рабочую силу и техническое обслуживание.

---

За дополнительной информацией обращайтесь к Роберту Прессеру из Acme Engineering по электронной почте: rpresser@acmeprod. com ; телефон: (888) 880-5323 или (514) 342-5656; или на сайте: https://www.acmeprod.com/jet-type-steam-boiler .

Производство энергии | Типичные варианты использования

Технологическое тепло часто вырабатывается за счет использования неэффективных систем нагрева масла. Переход на современные гибридные котлы, работающие на электричестве и природном газе, позволяет эффективно использовать электроэнергию для отопления, известную как «Power-to-Heat». Это дает множество преимуществ: в зависимости от текущих затрат можно использовать более дешевый вариант, уравновешивая потребление электроэнергии и экономя плату за сеть; это способствует обезуглероживанию и снижает зависимость от ограниченного и все более дорогого сырья.

Гибридная система парового котла может использоваться для гибкого производства пара с использованием электроэнергии с нулевым выбросом углерода (Power-to-Heat) и природного газа.

В основе решения Power-to-Heat лежит производство технологического тепла, т. е. пара, используя самые современные, эффективные гибридные котельные системы. Они могут гибко переключаться между углеродно-нейтральным электричеством (Power-to-Heat) и природным газом, в зависимости от предложения и цены. Это позволяет значительно снизить затраты на энергию, несмотря на увеличение потребления электроэнергии.

• Контроллер Desigo PXC
• Система автоматизации и управления зданием Desigo CC
• Комплексные энергетические решения

Пример Breitenburger Milchzentrale (BMZ) показывает, как успешное управление пиковыми нагрузками помогает снизить затраты на электроэнергию.

Система гибридного парового котла интегрирована в автоматизированную систему управления нагрузкой и работает для обеспечения сбалансированного потребления электроэнергии. При возникновении пиковых нагрузок выработка технологического тепла переключается на природный газ; в противном случае максимально возможное количество энергии вырабатывается с использованием электричества. Избегая пиковых нагрузок, компании могут соответствовать критериям интенсивного использования сети и получать возмещение платы за сеть. Breitenburger Milchzentrale (BMZ) успешно использует такую ​​систему в рамках своей стратегии устойчивого развития. Это позволяет им снизить затраты на энергию, запустить процесс обезуглероживания и повысить безопасность энергоснабжения.

Система управления энергопотреблением и нагрузкой позволила компании Breitenburger Milchzentrale (BMZ) сделать более гибким профиль своей электрической нагрузки и тем самым снизить как пиковые нагрузки, так и затраты на электроэнергию.

Годовые затраты на электросеть снизились на 250 000 евро

Процесс Power-to-Heat влияет на профиль электрической нагрузки, чтобы соответствовать критериям интенсивного использования сети.