Автоматика для котла отопления: Автоматика котлов отопления и ИБП для котлов

Содержание

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».

Автоматика для газовых котлов отопления

Управление современными газовыми котлами отопления немыслима без использования систем автоматического контроля.

Именно благодаря им, автоматическим системам, владельцы частных домов имеют возможность оставлять свои газовые котлы без присмотра, включать и выключать их дистанционно и быть уверенными в том, что устройства работает в оптимальном режиме, самом эффективном и экономичном.

Следует отметить, что автоматика для газовых котлов в первую очередь делает их эксплуатацию безопасной, и уже во вторую очередь, удобной. Вряд ли газовые котлы отопления получили бы такое широкое распространение, если бы не было надежных систем автоматического контроля.

Виды автоматических систем для газовых котлов отопления

Автоматика для котлов отопления бывает двух видов:

Энергозависмой, работающей при подключении к электрической сети
Энергонезависимой, работающей без потребления электрической энергии

Энергозависимые системы автоматического контроля различаются в зависимости от набора выполняемых функций. Наиболее простые из них обеспечивают безопасную бесперебойную работу устройства, тогда как наиболее сложные модели систем автоматики позволяют отапливать дом в соответствии с выбранными режимами эксплуатации, учитывающими целый ряд параметров.

Это может быть температура окружающей среды, время суток, присутствие или отсутствие людей в доме и многое другое.

Энергонезависимое газовое оборудование выбирают для установки в домах с нестабильно работающим электроснабжением или там, где электричества нет вовсе.

Как работает энергонезависимая автоматика

Энергонезависимая автоматика осуществляет контроль над следующими параметрами:

Уровнем тяги.
Температурой нагрева теплоносителя
Наличием пламени

Для контроля над уровнем тяги этого в дымоходе устанавливается датчик тяги. Если разрежение в дымоходе достаточное, котел работает, если тяги нет, или дымоход задувает ветром, блокируется подача газа к газовой горелке и процесс горения полностью прекращается. Следует отметить, что контроль над уровнем тяги особенно важен при эксплуатации любого котла отопления, ведь именно от уровня разрежения в дымоходе зависит, полностью или нет будут удалены продукты сгорания и не попадут ли они, создав аварийную ситуацию, вовнутрь помещения.

Поэтому все без исключения газовые котлы отопления в обязательном порядке комплектуются датчиками тяги.

Второй важный параметр это температура нагрева теплоносителя. Для контроля над ним используется термопара, меняющая свой размер в зависимости от температуры нагрева теплоносителя. Если температура воды в котле ниже номинального значения, термопара воздействует на соединительный клапан, увеличивая подачу газа в зону горения.

Если, напротив, температура теплоносителя слишком высокая, термопара передает сигнал к уменьшению подачи газа в зону горения, тем самым, исключая возможность перегрева воды в котле и ее закипания.

Еще один немаловажный аспект безопасной работы газового котла это возможность утечки газа из зоны горения. Для этого розжиг котла производится в два этапа. На первом этапе зажигается запальник, обеспечивающий нагрев термопары, находящейся в зоне горения. Подача газа и розжиг горелки возможен только при прогреве до определенной температуры термопары.

Если по какой-то причине пламя погаснет, температура термопары понизится, что приведет к блокировке подачи газа.

Простой пример: давление в газопроводе резко упало, горелка погасла, а через несколько минут подача газа была возобновлена. Если бы не было системы защиты, произошла бы утечка газа .

Энергозависимая система автоматического контроля

Энергозависимая система автоматического контроля позволяет решать все вышеперечисленные задачи, а также целый комплекс дополнительных задач. Ее основное преимущество в создании более высокого уровня комфорта.

Если энергонезависимая система исключает возможность перегрева теплоносителя и его закипание, то более «умная» энергозависимая автоматика позволяет с точностью до градуса контролировать температуру нагрева теплоносителя, учитывая при этом температуру окружающей среды, направление и силу ветра.

В более сложных системах автоматического контроля есть возможность задавать режимы работы в зависимости от времени суток и дней недели. С помощью автоматики исключаются любые возможные аварийные ситуации. К примеру, в двухконтурных котлах отопления может быть предусмотрена система защиты от снижения температуры теплоносителя ниже минимально допустимого значения при нагреве воды для горячего водоснабжения.

Особенно, если речь идет о котлах, установленных в районах, где низкие температуры не редкость. Дело в том, что при нагреве ГВС в двухконтурном котле прекращается нагрев теплоносителя, что при длительном потреблении горячей воды может стать причиной переохлаждения отопительной системы, вплоть до ее разморозки.

Контролировать подобные ситуации и своевременно отключать нагрев ГВС по силам только системе автоматического контроля.

Перечень возможностей систем автоматического контроля газовых котлов велик, к тому же, он постоянно пополняется все новыми и новыми наработками.

Как управлять системой автоматики

Для управления энергозависимой системой автоматического контроля может быть использован дисплей, установленный на самом котле, или выносная панель управления, удаленная от устройства. К примеру, панель может быть расположена в гостиной, тогда, как сам котел отопления может находиться в специальном подсобном помещении.

В основе работы энергозависимой автоматики для газовых котлов лежат микропроцессоры, не удивительно, что на сегодняшний день все чаще для эффективного управления используются компьютеры, а в недалеком будущем появятся «умные» котлы отопления.

Автоматика для твердотопливного котла — монтаж своими руками и цена

Главная / Твердотопливные котлы

Опубликовано: 24.05.2019

Время на чтение: 7 мин

1068

При отсутствии возможности подключиться к централизованной системе газоснабжения хозяева частных домов и дачных построек решаются установить автоматический твердотопливный котел.

В качестве топлива в таких агрегатах используются дрова, уголь, торф или опилки (пеллеты). Но поскольку ручная загрузка перечисленного сырья становится затруднительной, многие потребители отдают предпочтение устройствам с автоматизацией такого процесса.

1 Принцип работы автоматических котлов длительного горения
2 Отличие от полуавтоматических котлов
3 Внутренняя конструкция
4 Виды автоматических котлов
5 Требования к монтажу автоматического твердотопливного котла
6 5 лучших котлов с автоматической подачей топлива

Содержание

Автоматика для твердотопливных котлов отопления

Процессы выполняемые автоматикой

Автоматика для котла отопления (виды и устройство)
Ручные котлы с автоматикой
Котлы с автоматической подачей твердого топлива
Твердотопливные котлы длительного горения
Автоматика для котлов, работающих на антраците

Принципы работы котлов с элементами автоматики

Монтаж автоматики для твердотопливных котлов

Итог

Видео-обзор автоматики для твердотопливных котлов:

И все же большинство населения отпугивает обслуживание твердотопливных котлов, которое нужно производить каждые 3−4 часа. Из-за того, что топливо быстро сгорает, необходимо регулярно подкидывать уголь или дрова в топку. Чистка зольника – тоже процесс трудоемкий и не самый приятный. А регуляция температуры составляет целую проблему: для этого владелец должен поправлять положение заслонки, с помощью которой контролируется поступление воздушных масс в топку.

Теперь же, благодаря автоматике, все эти процессы можно выполнять реже или дистанционно, при этом экономя средства на электричестве и газе.

Преимущества котельного оборудования, на котором стоит автоматика

Первое на что обращается внимание любого владельца отопительной техники – это возможность нагревательного прибора самостоятельно регулировать температуру нагрева основного отопительного контура. Ранее все делалось вручную. Задвинул заслонку, температура стала падать и наоборот, открыл поддувало, котел стал работать интенсивнее, температура растет.

Современные автоматические твердотопливные котлы длительного горения способны без участия человек работать в течение длительного времени (до 48 часов), самостоятельно регулируя все процессы. Вам важно только выставить необходимый температурный режим внутри жилого помещения. Термодатчики реагируют на изменение температуры в помещении, подавая сигнал на центральный пульт автоматики. Уже оттуда посылается команда включить специальные вентиляторы наддува, обеспечивающие процесс горения воздухом.

Следующее важное преимущество, которое дает твердотопливным котлам автоматика – это независимость отопительного прибора в работе. Теперь нет необходимости при отъезде выключать котел и ждать когда он окончательно остынет, систему отопления при этом надо сливать, что бы не разморозилась.

На сегодняшний момент ситуация в корне изменилась. С помощью автоматики можно отрегулировать работу нагревательного агрегата в минимальном (поддерживающем) режиме. Другими словами: Вы настраиваете свой котел на определенный температурный режим. Пока вас нет дома, котел работает для того, что бы поддерживать в системе минимальные температурные показатели. Для того, что бы нагревательный прибор запустился на максимальные обороты, достаточно выставить таймер. Вы приезжаете, а у вас в доме тепло.

В случае с поджогом твердого топлива, ситуация вообще упростилась. Человек для этого абсолютно не нужен. В заданное время сработает электроподжиг и котел начнет работать.

Основной акцент в последних моделях, делается на достижение максимально безопасного режима эксплуатации. Твердотопливные агрегаты, оснащенные автоматическими приборами контроля, способны регулярно проводить самодиагностику, выявляя сбои в работе того или иного элемента. Для твердотопливного котла важным остается быстрая реакция. Чем быстрее среагируют приборы и система на возникновения внештатной ситуации, повышение давления в системе, резкий скачок температуры, тем быстрее система остановится в автоматическом режиме.

Автоматика для твердотопливных котлов отопления

Снова стать твердотопливным котлам конкурентоспособными позволило изобретение автоматики, которая делает обслуживание агрегата проще и удобнее. При этом такое оборудование возможно установить почти на все модели котлов для отопления

Автоматику для твердотопливных котлов можно установить почти во все модели

Процессы выполняемые автоматикой

Данная функция будет производиться автоматически.
Автоматика упрощает регулировку температуры твердотопливной системы отопления: процедура сводится к выставлению показателей ЦО и ГВС. Далее, в котле, при помощи специального оборудования (насоса, вентилятора и т. д.) запускается регуляция подачи воздуха, не требующая участия человека. Когда твердотопливное устройство остывает больше, чем на 10 градусов, усиливается горение, а если необходимо уменьшить температура,просто воздух подается меньшими порциями. Таким образом, автоматика поможет экономить топливо и при этом поддерживать в помещение комфортную для вас температуру. Также это позволяет оставлять агрегат включенным на минимум во время вашего отсутствия для того, чтобы помещение не остывало.
Еще одним достоинством автоматики является система безопасности, которая при нарушениях работы котла, отключает устройство, и оповещает жильцов о неполадках звуковым сигналом. Это позволяет быстро устранить сбои, возникшие в функционировании агрегата.
Так как автоматика делает твердотопливный котел зависимым от электроэнергии, производители предусмотрели и случаи отключения света. Устройство сможет проработать автономно даже без электропитания еще определенный промежуток времени.
В современных моделях автоматических котлов возможна даже загрузка топлива без участия человека. Для этого они оборудованы специальным бункером, предназначенным для хранения горючего, из которого дрова или уголь автоматически попадают в топку. Единственный недостаток – такая система требует, чтобы топливо было определенного вида и размера. Также автоматически может выполняться функция вычищения золы.
Автоматика позволяет управлять системой отопления при помощи пульта управления, что сведет ваши посещения котельной к минимуму.

Какие инструменты прикупить для того, чтобы сварка труб отопления прошла как по маслу? Если выбор пал на трубы из нержавеющей стали, то читайте про установку тут.

Самый точный расчет диаметра трубы отопления по ссылке: https://prootoplenie.com/otopitelnoe-oborudovanie/truby/diametr-trub.html

Плюсы и минусы

Автоматика для печей, работающих на твердом топливе, имеет большое количество преимуществ, и всего лишь один недостаток. Они будут рассмотрены ниже.

Итак, преимущества:

Автоматическая регулировка температуры. Раньше человеку приходилось ставить заслонку на нужном уровне, чтобы увеличить и уменьшить температуру в котле. Теперь же, современные печи на твердом топливе сами об этом позаботятся. Человеку нужно лишь настроить температуру и все! Котел в процессе работы будет проверять температуру, и с помощью специальных приспособлений, таких как вентилятор, насос, будет ограничивать, или увеличивать подачу воздуха. Если температура внутри котла повышается, то подача воздуха автоматически ограничивается, а если температура меньше заданной нормы, то подача воздуха увеличивается.
Независимая работа котла. Раньше, если хозяину нужно было уезжать куда-либо на несколько дней, то ему приходилось полностью отключать котел, то есть выводить его из рабочей фазы. С современными агрегатами все обстоит иначе. Благодаря автоматике можно задать минимальные показатели для печи перед отъездом, а к приезду дом будет теплым и уютным.
Поджог топлива. Теперь нет необходимости в поджигании топлива. Система сделает это в автоматическом режиме.
Безопасность. У современных агрегатов и безопасность на высшем уровне. В систему установлены специальные приспособления, которые способны определять поломку или вывод из строя того или иного элемента. Об этом будет свидетельствовать резкий скачок температуры, изменение давления и др. Если таковое обнаружится, то система автоматически останавливает работу, и издает звук, благодаря чему хозяин быстро может узнать о неисправности и вызвать специалиста.
Запас электроэнергии. Если вдруг подачу электроэнергии прервали, то агрегат будет работать еще какое-то время.
Самостоятельная загрузка топлива. Современные котлы обладают специальным баком, в котором хранятся дрова или другой вид топлива. Автоматика способна в автоматическом режиме загружать топливо в камеру сгорания. Теперь так же зольник очищается в автоматическом режиме без участия человека.
Система управления. Есть такие виды автоматики, где человек, нажав на специальные экранные элементы, должен задать те или иные значения. Но есть и такие варианты, где человеку не требуется подходить к системе, и может просто управлять пультом, причем сигнал улавливается на довольно большом расстоянии.

Вот такие плюсы есть у автоматики. Нужно сказать, что все это направлено на то, чтобы сделать человеческую жизнь как можно комфортным, а котел максимально безопасным. Автоматика имеет всего один недостаток — энергозависимость.

Автоматика для котла отопления (виды и устройство)

Ручные котлы с автоматикой

Для функционирования ручного котла уголь кладется на уже прогоревший слой. Интенсивность теплоотдачи регулируется открытием/закрытием заслонки вручную.

Данный класс отопительных агрегатов имеет свои плюсы: такие котлы легко производить и достаточно просто эксплуатировать, они сравнительно недороги и могут потреблять как разные виды угля, так и дрова.

К минусам следует отнести низкую теплоотдачу при высоких топливных затратах, необходимость часто добавлять дрова/уголь. На самом простом уровне такой вид котлов можно усовершенствовать за счет появления термостата, который контролирует степень поднятия заслонки при изменении температуры. Более сложные модели оснащены вентилятором и термометром, которые управляются простым регулятором.

Ручной котел с автоматикой

Котлы с автоматической подачей твердого топлива

Этот вид автоматизированных котлов представлен шнековыми агрегатами, механизм которых состоит из местонахождения топлива – бункера (ямы или просто помещения, где хранятся пеллеты или уголь-горошек), шнека (шнекового транспортера), подающего горючее в горелку, теплообменника и топки. Этот тип котлов представлен огромным количеством разноплановых моделей.

Как качественно и быстро сделать отопление теплицы своими руками в своем доме? Лучший и надежный котел газовый двухконтурный турбированный, подбираем здесь.

Займитесь печами, сделаите печное отопление в частном доме своими руками, инструкция по ссылке:

Существенным недостатком этого вида изделий является невозможность работы таких агрегатов на основе сжигания антрацита и необходимость использования длиннопламенного угля. С другой стороны плюс шнековых котлов в том, что пеллета (гранулы из древесной стружки и отходов) может выступать как альтернатива углю. На сегодняшний день именно отходы древесины называют одним из самых экономичных, энергосберегающих и экологичных видов топлива.

Существуют котлы с пневматической системой подачи топлива, которая основана на компрессоре подачи воздуха в пневмопроводах, по типу напоминающая пылесос. Интересно, что такая конструкция способна передавать топливо на расстояния до 1000 см и до 250 см в высоту.

Котел с автоматической подачей твердого топлива

Твердотопливные котлы длительного горения

Котлы этого типа имеют большое преимущество благодаря увеличенному объему топки. Особенностью таких устройств является установка в камере сгорания жаростойких деталей, которые улучшают качество сгорания твердого топлива. Условно этот тип отопительных устройств подразделяется на три подвида:

классические котлы с увеличенным объемом топки;
пиролизные котлы верхнего горения;
котлы нижнего горения.

В среднем на одной загрузке такого рода агрегаты могут проработать до 26 часов. Ведущие производители твердотопливных котлов разработали модели, которые могут функционировать до 5 суток без дополнительной подачи топлива, а КПД такого рода агрегатов доходит до 90%. В пиролизных котлах горит древесный газ, выделение которого является результатом воздействия высоких температур. Он продувается через форсунки и горит бесцветным пламенем.

К преимуществам пиролизных котлов относят малое количество золы, образовавшейся в результате горение, и высокий КПД. К недостаткам – высокую цену и необходимость использования только очень хорошо просушенных дров.

Твердотопливный котел длительного горения

Автоматика для котлов, работающих на антраците

Данный тип агрегатов мало распространен, так как антрацит встречается в основном на территориях России, Украины, Китая. Принцип работы этого оборудования основан на получение тепла при переработке этого вида угля.

К преимуществам таких котлов можно отнести сравнительную дешевизну топлива и широкое его распространение в нашей стране.

Автоматизированный котел, работающий на антраците

Регулятор тяги

Процесс горения напрямую зависит от наличия воздуха. Если перенести это утверждение на работу отопительного устройства, то чем больше воздуха, поступает в топочную камеру, тем быстрее и с большей температурой происходит сгорание топлива. Другими словами: подачей воздуха в камеру сгорания топлива можно регулировать степень нагрева теплоносителя. В конструкции твердотопливных систем отопления для этой функции предусмотрена воздушная заслонка. Изменением положения заслонки создаются условия, при которых горение топлива происходит по заданной пользователю схеме.

Единственная проблема: владелец котлоагрегата должен регулировать положение воздушной заслонки вручную, опираясь на показания термометра и собственный опыт. Для автоматизации этого процесса был придуман автоматический регулятор тяги.

Устройство состоит из термического элемента, регулятора, металлического рычага и цепочки. Термоэлемент с регулятором собраны в единый корпус, выполненный из термостабильных и коррозийноустойчивых сортов стали. Терморегулятор устанавливается в посадочное гнездо до контакта с теплоносителем, циркулирующим в водяной рубашке котлоагрегата.

Принцип работы регулятора: при воздействии температуры на термоэлемент, он меняет свою форму и через шток воздействует на рычаг, который с помощью цепочки соединяется с воздушной заслонкой котельной установки. При изменении температуры теплоносителя, автоматически меняется положение воздушной заслонки. Регулятором устанавливается верхний температурный предел.

Чтобы настроить регулятор тяги для твердотопливных котлов своими руками, нужно выполнить следующие действия:

Установите регулятор в отопительную установку. В зависимости от модели котла, может быть предусмотрен как горизонтальный, так и вертикальный монтаж устройства. Каждому варианту монтажа соответствует определенный цвет шкалы на регуляторе. На этом этапе цепь не подсоединяется к воздушной заслонке и свободно свисает.
Настройте (выбрав соответствующий ориентации цвет шкалы) желаемый температурный показатель теплоносителя и произведите запуск котельной установки.
При достижении температуры теплоносителя значению, выставленному вами на терморегуляторе, закройте воздушную заслонку, оставляя щель 2-3 мм.
Закрепите цепочку на тяге заслонки.

Для корректной работы регулятора тяги, цепочка, между воздушной заслонкой и тягой терморегулятора должна быть натянута.

Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — отечественные производители
Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — зарубежные производители

Принципы работы котлов с элементами автоматики

Большую роль в работе твердотопливного котла играет топка, которая выполняет функции теплообменника. Именно здесь происходит сгорание горючего.

Вокруг этого элемента конструкции находится водяная рубашка, которая нагревается за счет раскаленных стенок топлива. Впоследствии этого, вода попадает в трубы и радиаторы. При этом жидкость циркулирует самотеком без каких-то специальных насосов.

Регулировать интенсивность горения твердотопливного котла можно вручную, с использованием шибера, или при помощи механических заслонок. Если вы хотите повысить температуру в помещение, то необходимо поднять заслонку, что увеличит доступ воздуха, и ускорит процесс горения.

Монтаж автоматики для твердотопливных котлов

Очень опасно прямое подсоединение котла к системе закрытого типа, поэтому системы ЦО, оснащенные такими агрегатами должны обязательно иметь в своем составе открытые расширительные баки, где вода вступала бы в контакт с кислородом. Это позволяет Н2О расширяться при нагревании, заполняя эту емкость.

При монтаже огромное значение имеет правильный выбор диаметра труб, которые нужно устанавливать в строгом соответствии с инструкцией, предоставленной компанией-производителем.

Особенности монтажа автоматики зависят от модели твердотопливного котла

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.

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?

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:

Обеспечение безопасности. Сюда можно отнести датчик работы горелки, а также защиту электроники в случае перепадов напряжения.
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.
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:

это оборудование самое дешевое;
в ней предусмотрена ручная настройка, что обеспечивает возможность разобраться в процессе регулирования даже подчас плохо разбирающимся в этом деле людям;
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:

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

Лучшая автоматика для твердотопливных котлов от именитых производителей

Твердотопливные агрегаты всегда отличались от других котлов для отопления самой низкой ценой при высокой теплоотдаче. Кроме этого, в качестве топлива для них можно использовать торф, опилки, уголь, дрова, пеллеты, выбор зависит только от того, что из вышеперечисленного доступнее именно вам. Также существенным плюсом твердотопливных котлов является их автономность — на них не влияют возможные перебои с газом и электроснабжением. Поэтому даже во время перебоев подачи электроэнергии в домах, оборудованных такой системой отопления, тепло и комфортно.

Содержание

Автоматика для твердотопливных котлов отопления

Автоматику для твердотопливных котлов можно установить почти во все модели

к меню ↑

Процессы выполняемые автоматикой

Данная функция будет производиться автоматически.
Автоматика упрощает регулировку температуры твердотопливной системы отопления: процедура сводится к выставлению показателей ЦО и ГВС. Далее, в котле, при помощи специального оборудования (насоса, вентилятора и т. д.) запускается регуляция подачи воздуха, не требующая участия человека. Когда твердотопливное устройство остывает больше, чем на 10 градусов, усиливается горение, а если необходимо уменьшить температура,просто воздух подается меньшими порциями. Таким образом, автоматика поможет экономить топливо и при этом поддерживать в помещение комфортную для вас температуру. Также это позволяет оставлять агрегат включенным на минимум во время вашего отсутствия для того, чтобы помещение не остывало.
Еще одним достоинством автоматики является система безопасности, которая при нарушениях работы котла, отключает устройство, и оповещает жильцов о неполадках звуковым сигналом. Это позволяет быстро устранить сбои, возникшие в функционировании агрегата.
Так как автоматика делает твердотопливный котел зависимым от электроэнергии, производители предусмотрели и случаи отключения света. Устройство сможет проработать автономно даже без электропитания еще определенный промежуток времени.
В современных моделях автоматических котлов возможна даже загрузка топлива без участия человека. Для этого они оборудованы специальным бункером, предназначенным для хранения горючего, из которого дрова или уголь автоматически попадают в топку. Единственный недостаток – такая система требует, чтобы топливо было определенного вида и размера. Также автоматически может выполняться функция вычищения золы.
Автоматика позволяет управлять системой отопления при помощи пульта управления, что сведет ваши посещения котельной к минимуму.

к меню ↑

Автоматика для котла отопления (виды и устройство)

к меню ↑

Ручные котлы с автоматикой

Ручной котел с автоматикой

к меню ↑

Котлы с автоматической подачей твердого топлива

Котел с автоматической подачей твердого топлива

к меню ↑

Твердотопливные котлы длительного горения

классические котлы с увеличенным объемом топки;
пиролизные котлы верхнего горения;
котлы нижнего горения.

В среднем на одной загрузке такого рода агрегаты могут проработать до 26 часов. Ведущие производители твердотопливных котлов разработали модели, которые могут функционировать до 5 суток без дополнительной подачи топлива, а КПД такого рода агрегатов доходит до 90%. В пиролизных котлах горит древесный газ, выделение которого является результатом воздействия высоких температур. Он продувается через форсунки и горит бесцветным пламенем.

Твердотопливный котел длительного горения

к меню ↑

Автоматика для котлов, работающих на антраците

Автоматизированный котел, работающий на антраците

к меню ↑

Принципы работы котлов с элементами автоматики

к меню ↑

Монтаж автоматики для твердотопливных котлов

Особенности монтажа автоматики зависят от модели твердотопливного котла

к меню ↑

Итог

Если проводить сравнительный анализ, какая автоматика для газовых котлов, то автоматизированные твердотопливные агрегаты более экономичны, имеют длительный срок эксплуатации и автоматика для твердотопливных котлов, цена которых намного быстрее окупаются. При сопоставлении автоматизированных и неавтоматизированных устройств первые выигрывают за счет более высокого КПД и отсутствия необходимости часто забрасывать уголь или дрова в топку.

к меню ↑

Видео-обзор автоматики для твердотопливных котлов:

В данном видео подробно рассматривается автоматика «Комфорт ЕКО»

Автоматика системы отопления — в чем проблемы, нужна ли она?

Нужна ли вам в систему отопления автоматика, в том числе и реагирующая на изменения погоды? Не лишнее ли это удорожание? Ознакомьтесь с независимым мнением об автоматике в системе отопления. Это совсем не то, что будут навязывать продавцы и установщики.

Многие специалисты, занимающиеся отоплением, относятся в целом к автоматическим средствам, управляющим отоплением в зависимости от погоды, весьма скептически.

И есть за что.
Подробней о том, что получается на практике с автоматикой системы отопления, в каких случаях она нужна, и в чем собственно дело.

Как работает погодозависимая автоматика

Принцип работы автоматических средств изменяющих работу отопления в зависимости от погоды довольно простой – если понижается температура на улице, то увеличивается температура теплоносителя. И на оборот, — если на улице теплеет, то температура теплоносителя снижается.

Этим упреждаются колебания температуры внутри помещения, – теплопотери компенсируются с опережением, без изменения внутреннего микроклимата (по задумке).

Можно регулировать настройки, менять упреждения и температуру. Но не всегда гибко и широко, как хотелось бы. Далеко не всегда проявляется эффективность этой системы. А скорее наоборот – автоматика доставляет только неудобства. Почему?

Как и когда проявляется недостаток автоматического управления

Имеется множество современных домов, у которых внутренняя теплоемкость весьма большая, а снаружи они отличны утеплены. Тогда тяжелые стены почти полностью являются аккумуляторами тепла.

Отдельные образцы погодозависиомой автоматики не могут достаточно эффективно подстраиваться под такое положение вещей. Возникает ситуация, когда суточные колебания температуры отрабатываются автоматикой весьма плохо. Хоть при контроле можно увидеть, что все работает на ура.

Температура значительно снижается вечером, — начинается разогрев в соответствии с настройками. Но здание и само бы не остыло до утра, – в результате к утру жарковато. Наступает день, отопление отключается, и дом остывает к ночи так, что становится прохладно.

Автоматика не настраивается на теплоемкие дома и в результате внутри температура прыгает невпопад. Положение хуже, чем если бы это было простое реагирование на внутреннюю температуру жилища.

Ситуация значительно усугубляется, если погодозависимой аппаратурой управляются еще и теплые полы – самая теплоинерционная система в доме. Это является серьезной ошибкой в монтаже отопления.

В результате владельцы, разуверившись в настройках, попросту отключают аппаратуру, чтобы не мешала жить. Система работает как обычно — по температуре теплоносителя или воздуха внутри.

Таким образом, часто погодозависимая автоматика может нормально реагировать только на сезонные колебания, – когда определенно изменяется среднесуточная температура.

Но не проще ли самостоятельно подрегулировать отопление в соответствии с сезоном? Ведь это не затруднит.

Какие бывают системы и как они работают

В настенных автоматизированных котлах чаще имеются запрограммированы варианты работы в зависимости от погоды. Тогда нужно всего лишь приобрести наружный датчик и подключить его к котлу, и автоматика зависимости от погоды готова. Это просто, недорого, доступно, и поэтому используется повсеместно.

Но с котлом напольным погодозависимая автоматика хоть и возможна, но обойдется в копеечку. Она обеспечивается целым комплексом дополнительного дорогостоящего оборудования.

Два смесительных узла в комплекте.
Коллектор для монтажа этих узлов.
Запорная арматура и фитинги для этого монтажа.
Контроллер управления.
Датчик с проводами

Вместе с работой и наладкой все это удовольствие дотягивает до 2000 у.е.

Но это еще не все. Ведь оборудование ломается, его нужно обслуживать. Чем сложнее система, тем больше вероятность поломки. А здесь электроника, устранить поломки которой невозможно, нужно менять блок. И это все происходит среди зимы. При этом отопление не работает, ждет ремонта этой аппаратуры….

Все это говорит о том, что даже для человека, который не хочет вникать в свою котельную и что-то там регулировать, чтобы подстроить отопление по сезону, такая автоматика не нужна. Лучше и безопаснее вникнуть в регуляцию и сделать ее раз в два месяца, чем беспокоится подобным образом.

Так же подробней ознакомьтесь – нужна ли гидрострелка в системе отопления
Но, тем не менее, указанная аппаратура монтируется. В каких же случаях в системе отопления ставится аппаратура реагирования на погоду?

Когда применяется автоматика на погоду

Не редко жильцы просто любят все автоматическое. Им нравится разобраться, сделать настройки. В общем, аппаратура управления системой отопления в данном случае является, как и большой автомобиль – дорогим удовольствием, которым можно заняться в свободное от работы время (наладка отопления в доме – новое хобби).
Второй случай – весьма сложные системы отопления со многими контурами. Если от одного котла (группы котлов) питаются несколько объектов – дом, домик, гараж, сауна, оранжерея…. то вручную всем управлять невозможно и нужно ставить полностью автоматический комплекс. Но на таких объектах, как правило, имеется и штатный специалист для обслуживания, а владелец в нюансы работы отопления не вникает.
Еще вариант – большие площади отопления, производственные цеха, со сменными режимами работы и т. д… При таких объемах, даже малейшая экономия на отоплении – большие деньги. Поэтому автоматикой регулируется все.

Но в подавляющем большинстве случаев, обычный дом до 400 м кв. не требует никакой погодозависимой автоматики. Если жильцы самостоятельно смогут подстроить котел при похолодании (потеплении) на улице, то эта аппаратура теряет всякий смысл.

Нюансы работы и выводы по автоматике системы отопления

Электронный контроллер в системе отопления управляет не только изменениям на погоду, но и другими функциями. В частности, важнейшая – управление системой горячего водоснабжения. При нагреве бойлера, отопление отключается – правило приоритета ГВС в любой системе. Это выполняется внешним контроллером с напольным котлом, или эта функция вшита в автоматизированные котлы.

Если от аппаратуры отказались, то приоритетность бойлера должна обеспечиваться какими-то другими средствами. И это можно сделать, установив группу реле и другую не сложную аппаратуру в схему, что на порядок дешевле, чем «городить» автоматику.
Читайте подробнее – как подключить бойлер к не автоматизированному котлу

Если вопрос работы бойлера с твердотопливным котлом решен, то можно полностью отказаться от автоматики. Остается сделать выводы. Погодозависимая автоматика может быть встроена в настенный котел. Тогда запросто можно включить ее в работу путем приобретения дополнительного наружного датчика температуры – весьма просто и функционально.

Но если у вас неавтоматизированный котел, то устанавливать кучу сложной аппаратуры дополнительно к нему не нужно – слишком дорого и малоэффективно. Гораздо проще и дешевле подстроиться под погоду «вручную». Исключение составляют весьма большие дома и объемные отапливаемые хозяйства, где без автоматики просто не обойтись.

Также интересно ознакомиться – как проще и недорого сделать отопление на загородней даче

Погодозависимая автоматика. Есть необходимость или нет?

Что такое погодозависимая автоматика. Для чего она нужна. Целесообразность применения.

Погодозависимая автоматика (ПА) — это комплекс программных и аппаратных средств для обеспечения простого действия: автоматического изменения температуры теплоносителя в системе отопления (СО) в соответствии с колебаниями температуры окружающего воздуха. На улице холодает, температура теплоносителя растет, на улице теплеет температура теплоносителя снижается. Задача такого алгоритма работы – поддержание температуры воздуха в помещении на заданном уровне.

С одной стороны, автоматизация котельной, это удобно, с другой, мы вынуждены расплачиваться за такой комфорт. Зачастую расплата весьма велика.

В каких случаях ПА нам полезна, а в каких без автоматизации системы отопления можно обойтись? Вопрос поставлен в такой форме не зря. На практике не бывает ситуаций, когда наличие ПА связано с острой необходимостью. Поэтому я здесь не говорю о необходимости, а только лишь о полезности.

Итак, когда от применения ПА мы можем получить пользу? В тех случаях, когда эта автоматика уже встроена в котел и для реализации ее возможностей нам требуется лишь приобрести датчик наружной температуры. Невысокие затраты вполне могут оправдать желание получения погодозависимых функций и автоматизированной системы отопления.

Если ваш котел не имеет такой встроенной функции, то автоматическую систему отопления можно организовать внешними средствами, но за это придется платить немалые средства. Например, для системы из двух смесительных узлов наши затраты составят:

Два узла по 400	500 – 900 евро
Контроллер 400	500 – 450евро
Набор датчиков	50 евро
Запорная арматура и пр.	100евро
Монтаж и наладка	200евро

Итого	1700евро

Контроллер рапидоматик в котле рапидо

Исполнительные устройства ПА – смесительные узлы

Что мы получим за эти деньги?

Поддержание температуры на уровне плюс минус 2-3 градуса. Вопрос! Где мы сможем поддерживать температуру в таких пределах? Ответ. В месте где установлен комнатный термостат системы отопления. Во всех остальных помещениях температура будет поддерживаться локально, термостатическими головками, установленными на радиаторах. При этом термоголовка обеспечивает такой-же разброс – 2-3 градуса.

На что следует обратить внимание! Работа котла (напольного) возможна при температуре не ниже 60°С. Максимальная температура теплоносителя в современном котле не выше 85°С. Это означает, что возможности регулирования температуры котловой воды весьма ограничены. ПА, которая управляет смесительными узлами к температуре котловой воды отношения не имеет. И регулирует теплоноситель только после смесительного узла. Это, в свою очередь, требует ручного вмешательства при необходимости поднятия температуры котловой воды до 85°С. Иными словами есть определенные неудобства, которые необходимо преодолевать. Или неудобства, которые ПА призвана ликвидировать, все же, имеют место.

Вывод: целесообразность применения ПА в случае, когда она уже встроена в приобретенный вами котел имеет место. В случае, когда погодозависимые функции необходимо обеспечивать внешними средствами, выгода применения ПА весьма сомнительна.

более подробно о применении погодозависимой автоматики вы можете узнать из моего сюжета на моем канале в You Tube

Котлы и системы управления котлами (энергетика)

Абстракция

Многие коммерческие и промышленные предприятия используют котлы для производства пара или горячей воды для отопления помещений или для технологического отопления. Котлы, как правило, являются основными потребителями энергии, и любой человек, участвующий в управлении энергопотреблением, должен знать, как работает котел и как его производительность может быть сохранена или улучшена. В этой статье описаны типы котлов, используемых для обогрева объектов, а также дан обзор основных средств управления котлом и параметров, влияющих на энергоэффективность.

ВВЕДЕНИЕ

Котел — закрытый сосуд, предназначенный для нагрева воды и производства горячей воды или пара за счет сгорания топлива или действия электродов или элементов электрического сопротивления. Многие коммерческие и промышленные предприятия используют котлы для производства пара или горячей воды для отопления помещений или для технологического отопления. Котлы, как правило, являются основными потребителями энергии, и любой человек, участвующий в управлении энергопотреблением объекта, должен знать, как работает котел и как можно поддерживать или улучшать его производительность.В частности, важно знать, какие параметры котельной системы наиболее важны. Для котлов, работающих на ископаемом топливе, эффективность сгорания является основным параметром, представляющим интерес; Чаще всего это регулируется путем подачи оптимального количества воздуха для горения, смешанного с топливом. Таким образом, понимание систем управления котлом чрезвычайно важно. Паровые и водогрейные котлы доступны в стандартных размерах от очень маленьких котлов для квартир и жилых домов до очень больших котлов для коммерческого и промышленного использования.

ТИПЫ КОТЛА

Котлы классифицируются по температуре воды или давлению пара. Далее они классифицируются по типу металла, используемого в строительстве (чугун, сталь или медь), по типу топлива или теплового элемента (нефть, газ или электричество) или по взаимосвязи огня или воды с окружающей средой. трубки (например, пожарная трубка или водяная трубка).

— Котлы низкого давления предназначены для производства пара под давлением до 15 фунтов на квадратный дюйм или горячей воды до 250 ° F с давлением до 160 фунтов на квадратный дюйм.

— Котлы среднего и высокого давления производят пар с давлением выше 15 фунтов на квадратный дюйм или горячую воду с давлением выше 160 фунтов на квадратный дюйм или 250 ° F или и то, и другое.

Котлы обычно изготавливаются из чугуна или сварной стали. Чугунные котлы (рис. 1) изготавливаются из отдельных литых секций и соединяются между собой винтами или гайками и стяжными шпильками или резьбовыми заклепками. Количество секций можно варьировать, чтобы обеспечить разную производительность.

Стальные котлы бывают самых разных конфигураций. Они собираются и свариваются на заводе и отправляются как единое целое.На рис. 2 показан дымовой котел. Огонь и дымовые газы практически окружены водой. Продукты сгорания проходят по трубам назад, затем вперед и еще раз назад, прежде чем, наконец, выйти вперед. Это делает его четырехходовым. Котлы Firetube производятся во многих других конфигурациях, таких как:

— Внешняя топка — топка не окружена водой.

— Сухая задняя часть — дымовые трубы доступны прямо через дверцы для чистки в задней части котла.

— Scotch-Marine — Малый объем воды и быстрая реакция.

Водотрубные котлы — это котлы со стальным корпусом, которые используются для работы с высокой производительностью более 2 миллионов БТЕ в час (БТЕ / ч). В водотрубных котлах используется топка с водяным охлаждением, которая продлевает срок службы стенок топки и огнеупоров.

Рис. 1 Типовой чугунный котел (водотрубный).

Модульные котлы небольшие, водогрейных котла мощностью от 200 000 до 900 000 БТЕ / ч.Эти котлы доступны с общим КПД 85% и выше. На рис. 3 показаны особенности типового модульного котла. Эти котлы часто используются в тандеме для подачи горячей воды для отопления помещений и / или горячего водоснабжения. Например, если расчетная тепловая нагрузка составляла 2 миллиона БТЕ / ч, можно было бы использовать четыре модульных котла мощностью 600 000 БТЕ / ч (входная мощность). Если бы в конкретный день нагрузка составляла 25% или меньше, только один котел включился бы и выключился, чтобы обеспечить нагрузку. Остальные три котла останутся отключенными без подачи воды.Это снижает тепловые потери дымохода и рубашки (покрытия котла).

Некоторые модульные котлы имеют очень маленькую емкость и очень быструю теплопередачу , поэтому перед запуском горелки необходимо проверить расход воды.

Электрические котлы нагревают воду или производят пар путем преобразования электрической энергии в тепло. с помощью элементов сопротивления или электродов. Электрические котлы считаются эффективными на 100%, поскольку вся потребляемая мощность напрямую производит горячую воду или пар.Потери тепла через рубашку и изоляцию незначительны, а дымоход отсутствует. [1]

Электродные котлы (как показано на рис. 4) имеют электроды, погруженные в воду . Электрический ток проходит через воду между электродами, и этот ток и сопротивление воды приводят к выделению тепла. Электродные котлы доступны мощностью до 11 000 кВт. Котлы сопротивления имеют резистивные (нагревательные) элементы, погруженные в воду, но электрически изолированные от воды, и производятся мощностью до 3000 кВт.Электрические элементы и электроды обычно сгруппированы, чтобы обеспечить четыре или более ступеней нагрева. Ступенчатый контроллер реагирует на давление пара или температуру горячей воды, активируя каждую ступень нагрева, необходимую для обогрева здания.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОТЛА

Котлы можно классифицировать по-разному. На рис. 5 показаны обычно используемые рейтинги и термины. Термины Btu / h (британские тепловые единицы в час) и MBtu / h или МБ / час (1000 BTU / час) указывают на производительность котла.Номинальные параметры потребляемой мощности обычно указаны на паспортной табличке котла (или горелки). Термины л.с. (мощность котла), EDR (эквивалент прямого излучения) и фунты в час (пара) указывают на производительность котла.

Рис. 2 Типовой дымогарный котел.

Рис. 3 Модульный высокоэффективный котел.

Общий КПД котла — это мощность (теплосодержание и объем пара или воды), деленная на расход топлива (измеренный топливным счетчиком в установившихся условиях горения).Эффективность сгорания, определяемая условиями дымовых газов, не учитывает потери в рубашке, трубопроводе и другие потери, поэтому она всегда выше, чем общий КПД.

Рис. 4 Электродный паровой котел.

Процедура тестирования, выпущенная Министерством энергетики США в 1978 году, измеряет потери как во время цикла, так и вне его, на основе лабораторной процедуры, включающей циклические условия. Результат называется рейтингом AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency) или сезонным КПД, который ниже, чем общий КПД.

ГОРЕНИЕ В КОТЛАХ

При сжигании газа, масла или другого топлива необходимо учитывать несколько факторов, чтобы процесс сжигания был безопасным, эффективным и не влиял на окружающую среду. Процесс записи должен соответствовать следующим правилам:

1. Обеспечьте достаточно воздуха, чтобы сгорание было полным и не образовывались нежелательные количества окиси углерода или других загрязняющих веществ.

2. Избегайте избытка воздуха в топливно-воздушной смеси, что приведет к низкой эффективности.

3. Перед подачей смеси в топку полностью перемешайте воздух с топливом.

4. Обеспечьте меры безопасности, чтобы топливо не вводилось без наличия пламени зажигания или искры и чтобы пламя не появлялось в присутствии несгоревшего топлива.

5. Не допускайте, чтобы температура воды была ниже точки росы дымовых газов, чтобы предотвратить конденсацию на поверхности топки котла.

Горение можно контролировать с помощью анализа дымовых газов. Для больших котлов с производительностью более 1 000 000 БТЕ / ч анализ обычно является непрерывным. Для небольших котлов дымовые газы периодически анализируются с помощью портативных приборов. При анализе состава дымовых газов обычно измеряется процентное содержание CO2 (двуокиси углерода) или 02 (кислорода), но обычно не обоих одновременно. Идеальная концентрация CO2 находится в диапазоне 10–12%. Оставшийся процент кислорода является наиболее надежным показателем полного сгорания. Идеальная концентрация 02 в дымовых газах находится в диапазоне от 3% до 5%.Более низкие концентрации непрактичны и часто небезопасны. Более высокие концентрации О2 означают, что в камеру сгорания попадает чрезмерное количество воздуха, который должен нагреваться топливом. Этот избыточный воздух проходит через котел слишком быстро, чтобы тепло могло быть эффективно передано воде или пару, и тем самым снижает эффективность сгорания. Измерители CO2 проще и стоят меньше, чем 02 измерителя.

Концентрация СО2 или О2, плюс температура дымовой трубы, обеспечивает эффективность сгорания горелки в процентах — либо напрямую, либо с помощью диаграмм.Эта эффективность сгорания указывает только на количество тепла, извлеченного из топлива. Он не учитывает, среди прочего, избыточный нагрев воздуха для горения или потери из-за утечек или рубашки котла.

В котлах, работающих на жидком топливе, горелки на жидком топливе обычно являются распылительными, то есть они обеспечивают мелкодисперсный распылитель масла. Существуют несколько типов этих масляных горелок:

— Горелки пистолетного типа распыляют масло в поток закрученного воздуха.

— Горизонтальные роторные горелки используют вращающуюся чашу для вихря масла и воздуха в печь.

— Горелки с паровым или воздушным распылением используют воздух под высоким давлением или пар 25 фунт / кв.дюйм для разделения масла на мелкие капли.

Для плавного регулирования или регулирования большого / малого пламени наиболее распространены роторные горелки или горелки с паровым / воздушным распылением.

Для котлов, работающих на природном газе, два типичных типа газовых горелок — это горелка с атмосферным впрыском и горелка силового типа. Горелка с атмосферным впрыском использует струю газа для аспирации воздуха для горения и обычно используется в домашних газовых печах и котлах.Кольцевая горелка для сырого газа (см. Рис. 6) представляет собой горелку с атмосферным впрыском. В мощных горелках (см. Рис. 7) используется нагнетательный вентилятор для тщательного перемешивания воздуха и газа при их поступлении в топку. Обычно электрические горелки применяются в коммерческом и промышленном секторах.

ОСНОВНЫЕ ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ КОТЛА

Котлы должны обеспечивать пар или горячую воду всякий раз, когда необходимо тепло. Обычная система управления котлом (BMCS) часто настраивается на обеспечение непрерывной подачи горячей воды или пара в период с октября по май в любое время, когда температура OA (наружного воздуха) падает до 60 ° F в течение более 30 минут и AHU (воздух единица обработки) требует тепла.BCMS должна включать программную функцию включения / выключения / автоматического включения. В отличие от чиллеров, котлы можно оставить включенными в режиме холостого хода, в течение которого температура воды будет поддерживаться на заданном уровне. Частый прогрев и отключение котлов вызывает накопление напряжения. Рекомендации производителей котлов содержат конкретные указания в этой области эксплуатации.

Рис. 5 Параметры и КПД котла.

Рис. 6 Кольцевая горелка для неочищенного газа.

Рис. 7 Горелка газовая многопортовая тягодутьевая.

Если не используется нижний предел температуры воды, горелки водогрейных котлов не контролируются для обеспечения температуры воды на основе наружных температур, поскольку графики сброса требуют, чтобы температура подаваемой воды была ниже температуры точки росы дымовых газов. Некоторые котлы требуют, чтобы температура поступающей воды была выше 140 ° F перед тем, как перейти в режим сильного пожара. В этом случае, если в здании используется система горячего водоснабжения, а котел заблокирован в режиме слабого пламени из-за слишком холодной воды на входе, система может никогда не восстановиться.

Ниже приведены три способа управления мощностью коммерческого котла:

1. Включение / выключение (циклическое) управление

2. Управление максимальной / минимальной нагрузкой

3. Плавное регулирование

Включение / выключение (циклическое) управление наиболее часто используется для небольших котлов производительностью до 1 000 000 БТЕ / ч. Жидкотопливная или газовая горелка включается и выключается для поддержания давления пара или температуры воды. Управление циклическим режимом приводит к снижению эффективности из-за охлаждения (что необходимо для безопасности) поверхностей камина за счет естественной тяги из дымовой трубы во время циклов выключения, предварительной и последующей продувки.

Горелки

с большой / малой нагрузкой обеспечивают меньшие потери при простое, поскольку горелка отключается только тогда, когда нагрузка ниже минимальной мощности подаваемого топлива.

Плавное регулирование используется на большинстве больших котлов, поскольку регулирует выходную мощность в соответствии с нагрузкой всякий раз, когда нагрузка превышает предел слабого пламени, который обычно составляет не менее 15% от полной нагрузочной способности. Для определения объема газа или масла, поступающего в горелку, измеряется давление пара или температура горячей воды.

Устройства управления розжигом и безопасностью котла поставляются изготовителем котла и соответствуют нормам. BMCS обычно позволяет котлу зажигаться, обеспечивает заданное значение, управляет насосами и смесительными клапанами, а также контролирует работу и аварийные сигналы.

Регулятор горения регулирует подачу воздуха в горелку для поддержания высокого общего КПД в процессе горения. Более сложные системы используют кислородный датчик в дымовой трубе для контроля количества подаваемого воздуха для горения. В дымовой трубе можно использовать устройства определения плотности дыма, чтобы ограничить уменьшение количества воздуха, чтобы дымовые газы оставались в пределах плотности дыма.Непрерывное считывание и / или запись условий дымовых газов — процентной концентрации O2, температуры дымовой трубы — обычно входит в пакет управления большими котлами.

Простая система управления сгоранием содержит рычаг, который регулирует подачу воздуха от того же модулирующего двигателя, который регулирует подачу топлива (см. Рис. 8). Может быть предусмотрена возможность остановки потока воздуха через дымоход во время простоя.

Контроль пламени

Устройства контроля пламени необходимы на всех горелках. Контроль пламени для больших горелок может быть очень сложным, в то время как управление маленькими горелками, такими как бытовая печь, относительно простое. Органы управления должны обеспечивать надежную работу — то есть они должны затруднять или делать невозможным обход каких-либо функций безопасности системы. Элементы управления также должны постоянно проверяться самими собой. Для коммерческих и промышленных горелок контроль защиты пламени обычно проходит через серию операций, аналогичных следующим.

— Очистить топку от несгоревших паров топлива (предварительная продувка).

— Зажечь пилота.

— Убедитесь, что пилот горит.

— Откройте главный топливный кран.

— Убедитесь, что пламя присутствует, как только заправлено топливо.

— Немедленно отключите подачу топлива, если пламя пропало.

— Очистите топку от несгоревшего топлива после каждого рабочего цикла (дополнительная продувка).

Рис. 8 Регулятор горения роторной масляной горелки.

Рис. 9 Простое устройство контроля пламени для газовой печи.

Ключ к любой системе защиты от пламени — это надежные и быстрые средства обнаружения наличия или отсутствия пламени. Методы обнаружения включают:

— Реакция биметаллического датчика на нагрев (медленный отклик).

— Отклик термопары на нагрев (медленный отклик).

— Проводимость пламени (быстрое, но ненадежное срабатывание)

— Исправление пламени (быстрое, надежное срабатывание).

— Ультрафиолетовое обнаружение пламени (быстрое и надежное срабатывание).

— Элементы сульфида свинца (фото) (быстрый и надежный отклик, если включена проверка частоты пламени).

Некоторые датчики могут потенциально выйти из строя из-за короткого замыкания, горячих огнеупоров или внешних источников света. Другие датчики, такие как выпрямление пламени и обнаружение ультрафиолета, реагируют только на пламя. Системы защиты от воспламенения должны быть одобрены лабораторией страховщика (UL) или Factory Mutual для конкретных применений. На рис. 9 показана система защиты от пламени, обычно применяемая в небольших газовых котлах или печах.Пламя газового пилота попадает на термопару, которая подает электрический ток, чтобы держать газовый клапан пилотного клапана открытым. Если пилот выходит из строя или термопара выходит из строя, пилотный клапан закрывается или остается закрытым, предотвращая поступление газа в основную горелку и пилотную горелку. Pilotstat необходимо сбросить вручную.

На рис. 10 показано, как средства контроля пламени интегрируются с регуляторами горения небольшого парового котла, работающего на жидком топливе. Ультрафиолетовый (УФ) датчик пламени расположен там, где он может видеть пламя, и отключает горелку, когда пламя отсутствует.

В дополнение к средствам управления сгорания, безопасности и защиты от пламени, показанным на рис. 10, более крупные горелки часто имеют дополнительные измерительные приборы, такие как:
— Процент O2 или CO2 в дымовых газах (для контроля эффективности сгорания)
— Температура дымовых газов
— Тяга печи (в дюймах водяного столба) в колонне
— Расход пара с сумматором или БТЕ горячей воды с сумматором
— Расход нефти и / или газа с сумматором
— Плотность дымовой трубы
УПРАВЛЕНИЕ НЕСКОЛЬКИМИ КОТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ
Основные подключения котла для трехзонной системы горячего водоснабжения показаны на рис.11. В этой системе два котла подключены параллельно. Горячая вода из верхней части котлов поступает в воздухоотделитель, который удаляет из воды весь захваченный воздух. Расширительный бак, подключенный к сепаратору, поддерживает давление в системе. При нормальных условиях эксплуатации бак наполовину заполнен водой. Давление воздуха в резервуаре поддерживает давление в системе и позволяет воде расширяться и сжиматься при изменении температуры воды в системе. Вода из котла проходит через сепаратор к трем зонным насосам, каждый из которых управляется собственным термостатом.В некоторых системах каждая зона может иметь центральный насос и клапан. Возвратная вода из каждой зоны возвращается в котел по обратной линии. В рамках этой системы типов возможно несколько вариантов, но процесс тот же. В этом примере нет ограничения минимального расхода котловой воды.
Пример управления установкой с двумя котлами на рис. 12 представляет собой установку с двумя котлами с регулируемыми котлами большой / малой нагрузки. Минимальная температура входящей воды должна составлять 145 ° F до сильного пожара, поток воды должен поддерживаться при включении котла, а также график сброса вторичного горячего водоснабжения на 110 ° F воды при температуре 55 ° F и 180 ° F вода при температуре 5 ° F OA. Эти концепции хорошо подходят для систем с одним или несколькими котлами.
Рис. 10 Регулятор горения со схемой защиты от пламени.
Примечание: Разъединитель первичного / вторичного контура рассчитан на полный вторичный поток и, как и развязывающее устройство холодильной установки, должен иметь длину не менее 6 диаметров трубы. В отличие от разъединителя чиллера, нормальный поток может происходить в любом направлении.
Рис. 11 Типовой трубопровод для многозонной системы отопления.
Рис. 12 График управления двухконтурной установкой.
Функциональное описание
Арт. Функция Арт. Функция
1 Включение / выключение / автоматическая функция для вторичной насосной системы 7, 8 9 Функция выключения / авто для котлов Точка остановки системы отопления (OA
2 Включение / выключение / автоматическая функция для системы отопления 10, 11 температура) Информация для оператора
3 Выбирает ведущий котел 12-14 Клапан регулируется для предотвращения
4 Точка запуска системы отопления (температура OA) падение воды ниже нижнего предела уставки
5, 6 Включение / выключение / автоматическая функция для первичных насосов (145 ° F)
Значок
Арт. Функция
15–18 Сброс уставки вторичной воды из OA
19, 20 Клапан регулируется для предотвращения падения поступающей воды ниже нижнего предела уставки (145 ° F)
21–23 Информация для оператора
24 , выбирает котельную систему
Управление динамическим отображением (как показано на рис.13)
25, 26 Функции выбора программного сигнала, позволяющие клапану регулировать температуру ГВС во вторичном контуре в зависимости от нижних пределов котла
27 OA управление клапаном сброса PID
Характеристики
1. Полнопроходные котлы
2. Ограничение минимальной температуры поступающей воды в котел
3. Регулируемая вторичная система с полным потоком котла
4. Автоматическая ступенчатая регулировка котла
5. Удобный контроль и регулировка
Условия успешной работы
1. Сеть управления, программное обеспечение и программирование для информирования контроллера теплоцентрали о потребностях вторичного вентилятора и расхода воды.
2. Электропроводка блокировки и управления согласована с производителем котла.
3. Контроль в соответствии с рекомендациями производителя котла.
4. Правильная уставка и настройки для конкретного проекта.
Спецификация
Отопительная установка должна работать под автоматическим управлением каждый раз, когда функция включения / выключения / автоматического режима вторичного насоса не находится в положении «ВЫКЛ», в зависимости от программной функции включения / выключения / автоматического режима системы отопления. Ведущий котел, как определено программной функцией выбора ведущего котла, должен быть включен в любое время между 1 октября и 1 мая, температура OA упадет ниже 60 ° F на более чем 30 минут, а AHU призывая к теплу. Первичный насос каждого котла должен иметь программную функцию включения / выключения / автоматического включения, а каждый котел должен иметь функцию программного автоматического / автоматического выключения. Тепловая установка должна быть отключена каждый раз, когда температура OA поднимается до 65 ° F более чем на 1 минуту и после 1 мая.
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ КОТЛА
Фиг.13 Динамический дисплей управления котельной системой.
Рис. 14 Типовые трубопроводы первичного и вторичного контура для модульных котлов.
Каждый раз при включении котельной первичный насос ведущего котла должен запускаться, и, как подтверждается расход, котел должен срабатывать под заводским контролем для поддержания 180 ° F. Если состояние ведущего котла не меняется на «включен» или если поток не подтверждается в течение 5 минут, необходимо включить ведомый котел.
Во время работы котла, трехходовой смесительный клапан должен располагаться так, чтобы перевести поток котла в режим рециркуляции до тех пор, пока вода, поступающая в котел, не превысит нижнее предельное значение 145 ° F, после чего смесительный клапан должен переключиться на поддерживайте температуру вторичной воды от 110 до 180 ° F, так как температура OA варьируется от 55 до 5 ° F.
Ведущий котел должен быть отключен от работы на 60 мин после пуска ведущего котла. После этого каждый раз, когда один регулирующий клапан котла получает команду на полное открытие от вторичного контура регулирования температуры в течение более 5 минут и температура вторичной воды составляет менее чем на 5 ° F ниже уставки температуры вторичной воды, «выключено» насос котла должен запуститься. И после подтверждения расхода «выключенный» котел должен иметь возможность работать под заводским контролем, чтобы поддерживать температуру 180 ° F. Смесительный клапан только что запущенного котла должен управляться датчиком нижнего предела температуры воды на входе 145 ° F и заданным значением, аналогичным датчику ведущего котла, а затем, в унисон с смесительным клапаном другого бойлера для поддержания сброса, вторичного горячего водоснабжения. температура.
Каждый раз, когда оба котла работают, а их регулирующие клапаны открыты менее чем на 40% по отношению к вторичной обратной линии, котел и насос, проработавшие дольше всех, отключаются.
Котлы модульные
Модульные котлы обеспечивают тепло в большом диапазоне нагрузок и позволяют избежать потерь в режиме ожидания и других потерь, связанных с работой больших котлов при малых нагрузках.На рис. 14 показано расположение трубопроводов первичного и вторичного контура, в котором каждый модульный котел имеет свой собственный насос. Насос котла включен, когда котел включен.
Отключенные котлы не имеют потока и могут охлаждаться . Каждый включенный котел работает на полную мощность или почти на полную мощность. Предотвращение прерывистой работы предотвращает потери в дымовой трубе или в окружающую среду, когда котел выключен.
Нормальное управление модульными котлами включает один из включенных котлов для поддержания температуры воды в подающей магистрали в соответствии с требованиями нагрузки.Датчик управления питающей магистралью последовательно включает котлы. Если нагрузка превышает мощность работающих котлов, запускается дополнительный котел. Ведущий (циклический) котел можно менять ежедневно или еженедельно, чтобы уравнять износ всех котлов, или при использовании цифрового управления программа может запустить котел, который отключался дольше всех.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На многих предприятиях котлы представляют собой наиболее значительную часть энергопотребляющего оборудования.Понимание того, как работает котел и как им лучше всего управлять, может привести к значительной экономии энергии для жилых, коммерческих и промышленных комплексов.
Котельная система
на переднем крае
Кратко:
Производство полупроводников, станки для лазерной резки, сборка электроники и лабораторные системы автоматизации требуют точных линейных модулей, которые должны работать с высокой точностью конечной точки и плавным перемещением с минимальной вибрацией .
Конструкция корпуса модуля и материалы конструкции являются критическими факторами, которые могут определять долгосрочную точность и воспроизводимость.
Независимо от того, насколько хорошо спроектированы и спроектированы, линейные модули нуждаются в надлежащей смазке на протяжении всего жизненного цикла для обеспечения точного и стабильного движения.
Готовые к установке линейные модули используются во многих отраслях промышленности для перемещения материалов, продуктов и производственной оснастки на самых разных станках.
Конструкторы машин могут выбирать из нескольких вариантов при выборе линейных модулей в зависимости от конкретных производственных и эксплуатационных требований. Но есть некоторые отрасли и системные приложения, где точное и точное движение является наиболее важным требованием.
В частности, такие приложения, как производство полупроводников, станки для лазерной резки, сборка электроники и системы автоматизации лабораторий, требуют прецизионных линейных модулей, которые должны работать с чрезвычайно высокой точностью конечной точки и плавным перемещением с минимальной вибрацией на протяжении всего цикла движения.
Понимание нескольких ключевых характеристик конструкции и производительности, которые отличают прецизионные линейные модули, может помочь разработчикам машин и систем выбрать лучшие продукты, удовлетворяющие требованиям машин, которые они создают.

Необходимость точного движения
Сверхточное и деликатное движение для лазерной резки, автоматизированных систем отбора проб в медицинском испытательном оборудовании или перемещения полупроводниковых пластин с помощью производственного инструмента требует чрезвычайно стабильного, почти безвибрационного движения во время движения. Достижение целевой конечной точки с максимальной точностью — основная цель.
Стабильное движение часто имеет решающее значение для защиты чрезвычайно хрупких материалов от повреждений или деградации, вызванных линейным перемещением.Прекрасным примером являются полупроводниковые пластины: они чрезвычайно хрупкие, а готовая пластина может содержать микросхемы, потенциально стоящие миллионы долларов, в зависимости от размера.
Каждую пластину необходимо транспортировать через сотни этапов процесса, и каждый раз, когда она перемещается с одного этапа на другой, вибрация в линейном модуле рискует повредить пластину в процессе, уменьшая ее конечное значение. Чем меньше вибрация, тем меньше риск.
Точность конечной точки не менее важна для повышения производительности.Если лоток с электронными деталями перемещается через высокоскоростной автоматизированный процесс сборки, максимальная производительность достигается, когда линейный модуль подает лоток в сборочный инструмент с точностью до микрона.
Также важно отметить, что это стабильное движение и точность конечной точки должны воспроизводиться через тысячи циклов движения каждый день. Если для точной настройки расположения деталей требуется несколько миллисекунд, эти миллисекунды добавляют к часам дополнительного производственного времени, уменьшая пропускную способность и потенциально увеличивая затраты и влияя на графики поставок.
Для достижения этих целей обязательно учитывайте ключевой дизайн, материалы, конструкцию и функциональность, присущие высокопроизводительным прецизионным линейным модулям.

Конструкционные материалы
Конструкция корпуса модуля и материалы конструкции являются критическими факторами, которые могут определять долгосрочную точность и воспроизводимость.
В мире линейных модулей алюминий или сталь чаще всего используются для создания корпусов или «профилей». Алюминиевые кожухи обычно используются в более стандартных линейных модулях, поскольку их можно экономично экструдировать, чтобы удовлетворить более широкий диапазон размеров и длины модулей.
Однако важно учитывать прецизионные линейные модули, изготовленные со стальными механически обработанными корпусами. Эти корпуса обычно демонстрируют гораздо меньшую модульную эластичность и отклонение от желаемой траектории движения по сравнению с модулями на основе алюминия (которые также очень стабильны, но попросту не на том уровне, который могут выдержать стальные корпуса).
Модульная эластичность заставляет модуль принимать форму рамы машины, на которой он установлен. В случае экструдированного алюминиевого корпуса, если есть какое-либо отклонение — например, скручивание или изгиб в месте крепления модуля — оно может отражать это отклонение.
Поскольку прецизионные линейные модули имеют корпус из обработанной стали, такого рода отклонения предотвращаются, обеспечивая очень высокую плоскостность или прямолинейность хода. Это способствует снижению вибрации, точности конечных точек и повторяемости местоположения. Кроме того, ищите модули с обработанной базовой кромкой со встроенными направляющими на корпусе. Некоторые компании, такие как Bosch Rexroth, даже позволяют пользователю указывать, на какой стороне находится опорный край машины, для более быстрого монтажа и легкого выравнивания.
Правильный выбор размера для правильного применения
Если требуется очень точная работа, убедитесь, что выбрали компоненты правильного размера, чтобы выдержать нагрузку. Например, осевая или крутильная нагрузка может потребовать более широких или более тяжелых компонентов, чем простая радиальная нагрузка. Кроме того, для многих передовых приложений в станках, производстве полупроводников и электроники производственные системы относительно невелики, требуя компактных прецизионных модулей, которые легко помещаются в ограниченное машинное пространство.Многие поставщики предлагают разные размеры.
Кроме того, важно учитывать другие основные критерии проектирования линейного перемещения, такие как среда, в которой работает система, угол, под которым установлена нагрузка, требуемая скорость, расстояние перемещения и требуемый рабочий цикл. В отрасли это известно как ПРОТЯЖЕННЫЕ (нагрузка, ориентация, скорость, перемещение, точность, окружающая среда и рабочий цикл).
Прецизионные модули Bosch Rexroth идеально подходят для приложений, требующих высокой точности конечных точек и минимальной вибрации на протяжении всего цикла движения.
Компоненты движения
Точное и стабильное движение также является продуктом компонентов движения, которые приводят в действие линейный модуль. Для прецизионных линейных модулей оптимальным решением являются шарико-винтовые передачи.
Шарико-винтовые передачи чрезвычайно эффективны при преобразовании вращательного движения в поступательное. В качестве механических приводных элементов они могут устанавливаться в положениях X-Y-Z и выполнять движения с необходимой точностью и повторяемостью.
Шарико-винтовые передачи с полноконтактными уплотнениями предлагают уникальное сочетание высокой жесткости, высокой точности и респектабельной скорости, что делает их полезными в самых разных приложениях, связанных с точным перемещением. В частности, их способность выдерживать значительную осевую нагрузку часто делает их лучшим выбором, чем линейные двигатели, особенно для резки металла, дерева и камня.
Не менее важна конструкция линейных направляющих в прецизионных модулях. Точность линейных направляющих зависит от многих факторов: от правильности рельса, по которому движется каретка или подшипник, дорожек качения внутри подшипника, по которым перемещаются шарики или ролики, и от плоскостности монтажной поверхности рельса.
Одной из наиболее важных областей, которую необходимо оценить, является плавность рециркуляции шарика внутри каретки во время его движения по рельсу. На приложения с очень высоким диапазоном точности может отрицательно повлиять даже незначительное движение шариков в рециркуляционной камере или просто небольшой поворот рельсовой системы вокруг своей оси.
Любой прогиб или зазор вообще снижают точность, а любая неровность рециркуляции шариков может привести к неточности.Чтобы решить эту проблему, ведущие поставщики линейных модулей включают направляющие, которые оптимизируют рециркуляцию в ключевых точках перехода, обеспечивая чрезвычайно плавное и стабильное движение при циркуляции шариков в дорожках качения подшипников.
Прецизионные линейные модули, включающие как шариковинтовые пары, так и оптимизированные линейные направляющие в сочетании со стальным корпусом, обеспечивают многие ключевые характеристики, необходимые для высокоточных, высокоскоростных автоматизированных систем.
Смазка и уплотнение
Независимо от того, насколько хорошо спроектированы и спроектированы, линейные модули нуждаются в надлежащей смазке на протяжении всего жизненного цикла для обеспечения точного и стабильного движения.Один из способов обеспечить эффективную интеграцию смазки в общую практику обслуживания системы — это выбрать прецизионные модули, которые упрощают и упрощают смазку модулей на постоянной основе.
Большинство прецизионных модулей доступны с обычной промышленной смазкой для начальной смазки. У других модулей есть выбор для более продвинутых предложений по смазке, например, для удовлетворения требований чистой комнаты или электронной промышленности.
Компания Bosch Rexroth недавно обновила свою линейку прецизионных модулей, включив в нее более продвинутый стандарт LSS и смазочные материалы LSC для чистых помещений. Также существует возможность подключения к централизованным системам смазки с использованием жидкой смазки. Автоматическая повторная смазка повышает эксплуатационную надежность, исключая человеческий фактор при ручном смазывании.
Линейные модули требуют смазки, потому что они имеют движущиеся части, но движущиеся части могут генерировать крошечные частицы в воздухе, если модуль не герметизирован должным образом (сами смазочные материалы также могут рассеиваться в воздухе). Важно заранее оценить варианты герметизации, предоставляемые поставщиками прецизионных линейных модулей, особенно для чистых помещений или систем автоматизации лабораторий с чувствительными биологическими образцами.
Ищите прецизионную гайку шарико-винтовой передачи и узел линейной каретки, который герметизирован с обеих сторон уплотнениями узла шарико-винтовой передачи. Такая конструкция значительно снижает риск утечки смазочного материала наружу.
Конфигурация и техническая поддержка
Последний элемент, который следует учитывать при выборе прецизионных линейных модулей, — это уровень технической поддержки, предоставляемой поставщиком, чтобы помочь машиностроителям выбрать, указать, настроить и заказать необходимые им модули.
Выбор поставщика линейных модулей с помощью простых в использовании, пошаговых онлайн-инструментов для определения размеров и конфигурации может помочь проектировщикам оборудования быстро настроить и заказать нужные модули при необходимости.Некоторые компании также предоставляют возможность выбора и определения размеров для комбинации механики, двигателя и привода с помощью одного инструмента.
Когда требуется прямая помощь, также имеет смысл работать с поставщиками линейных модулей, имеющими большой опыт в технологиях линейного перемещения. Эти компании предоставляют техническую поддержку экспертов по линейному перемещению по телефону, электронной почте или в онлайн-чатах в режиме реального времени. Во многих случаях, когда машиностроители не уверены в конкретных требованиях к размеру и производительности для своих приложений, эти эксперты уже решали подобные проблемы в прошлом.
В современных системах автоматизации для достижения высокого уровня производительности не нужно жертвовать качеством ради скорости. Выбор правильного прецизионного линейного модуля может сыграть решающую роль в производительности, эффективности и качестве производства, особенно в тех отраслях и сферах, где требуется сверхточное линейное перемещение, транспортировка без вибрации и чрезвычайно высокая точность конечных точек.
Джастин Лэки (Justin Lackey) — системный менеджер по продукции в Bosch Rexroth Corporation .
Управление ГВС и паровым котлом
Управление ГВС и паровым котлом | Клапаны с электроприводом
Главная »Системы управления котлами
В мире систем управления паровыми и водогрейными котлами компания Heat Timer предлагает самую большую и универсальную линейку продуктов для автоматического управления отоплением в мире. Типичные области применения наших систем:
Элементы управления котлом, которые можно интегрировать с любыми BMS / EMS
3-ходовые смесительные клапаны для систем водяного отопления
Управление ступенчатыми или модулирующими котлами
2-ходовые паровые клапаны для парового отопления системы
Наши системы предназначены для коммерческих и многосемейных приложений, независимо от того, насколько большими, сложными или требовательными являются ваши потребности в отоплении, а также насколько старым или новым является ваше здание. Наша продукция ориентирована на создание систем, которые просты в установке, программировании и управлении, а также , которые экономят владельцам зданий максимально возможную сумму на ежегодных расходах на топливо , сохраняя при этом комфорт отопления и продлевая срок службы котла.
Если вы являетесь оператором отеля, управляющим многоквартирным домом, менеджером по эксплуатации школы / университета или университетского городка, или профессионалом в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и ищете современное, беспроводное, перспективное решение для управления котлами, вы можете начать поиск с помощью нашего Поиска продуктов или посмотреть категории продукты, которые мы предоставляем ниже.
Многосемейные и коммерческие регуляторы отопления (пар и горячая вода)
Серия Heat-Timer Platinum — это линейка продуктов, созданная для нужд коммерческих и многосемейных систем управления котлами. Линия Platinum является «самообучающейся» и позволяет интегрировать беспроводные датчики и средства управления для легкой модернизации старых или новых зданий.
В платиновую серию входит ряд продуктов в зависимости от типа и количества котлов в вашем применении.
Моторизованные клапаны пара и горячей воды
2-ходовой / 3-ходовой смесительный клапан с таймером нагрева
Популярная линейка моторизованных клапанов Heat-Timer легко интегрируется с нашей системой управления котлом для полного управления отоплением во всем здании.Наши 2-ходовые клапаны могут регулировать, включать или выключать поток пара. Наши 3-ходовые клапаны используются для смешивания воды до желаемой температуры. Горячая вода из бойлера смешивается с долей более холодной воды, возвращающейся из системы, для поддержания правильной температуры воды, поступающей в систему.
В системах с паром эти клапаны часто используются вместе с одним из наших регуляторов серии MPC Platinum.
См. Полную линейку клапанов с электроприводом здесь.
Регуляторы отопления для легких коммерческих или больших жилых помещений
Таймер нагрева делает серию DIGI-SPAN Elite для управления системами с одним или несколькими котлами. Эти элементы управления представляют собой идеальные энергосберегающие элементы управления сбросом на открытом воздухе для систем отопления жилых и коммерческих помещений. Все элементы управления серии DIGI-Elite оснащены цифровым дисплеем, регулируемым коэффициентом сброса, смещением и отсечкой вне помещения.
Ознакомьтесь с нашей полной линейкой средств управления для легких коммерческих предприятий на нашей странице продукта Digi-Span.
Управление котлом горячей воды для дома
Управление котлом горячей воды в жилом | Отопление HVAC — зонные клапаны
Термостат управляет электродвигателем внутри зонного клапана.При запросе тепла на двигатель подается питание, и клапан открывается. Когда клапан открывается, а выключатель в клапане закрывается (концевой выключатель клапана зоны), он сигнализирует аквастату о необходимости нагрева. При этом включается циркуляционный насос, так что горячая вода может течь из котла и через контур водогрейного котла в зону, требующую тепла. Зональные клапаны обычно работают от 24 В переменного тока и обычно (не всегда) расположены рядом с котлом в коллекторной системе. Зональные клапаны предлагают очень хороший способ зонирования горячей воды в конструкциях для повышения комфорта и экономии энергии.
Управление водогрейным котлом для жилых домов | Отопление HVAC — отключение воды и автоматические устройства подачи воды
Устройства отключения низкого уровня воды и автоматические устройства подачи воды, безусловно, являются компонентами паровых котлов, независимо от того, являются ли они бытовыми паровыми котлами или коммерческими паровыми котлами. элементы безопасности для парового котла. Любой паровой котел или любой другой котел нельзя топить, если нет способа доказать, что внутри котла есть вода.Для водогрейных котлов для этого существуют разные компоненты, и мы обсудим это позже, но для паровых котлов должен быть способ автоматической подачи воды в систему и отключения регуляторов розжига, когда и если вода внутри котла достигает заданного значения. и небезопасный уровень.
Большинство отсечных устройств низкого уровня воды работают как выключатели поплавкового типа, когда поплавок установлен на минимальный уровень воды, и когда вода опускается ниже этого уровня, паровой котел не может сработать. Конечно, работа автоматического устройства подачи воды будет заключаться в поддержании уровня воды выше этой точки безопасного уровня, но если что-то случится с автоматом подачи воды, где он прекратит подачу подпиточной воды в бойлер, то отключится низкий уровень воды. выключение спасет положение и отключит котел.
Продувайте паровой котел один раз в месяц
Этого недостаточно, если у вас есть паровой котел ………. Продувайте его как минимум раз в месяц. Если желательно, раз в неделю, но важно делать это, чтобы предотвратить проблемы в будущем. Старая вода кальцинируется, и это может вызвать засорение регуляторов, необходимых для правильной работы парового котла. Это означает, что если этого не делать на регулярной основе, ваш котел может перестать обеспечивать вас теплом. Это также может привести к тому, что в паровом котле закончится вода, что может привести к опасной ситуации.
Кроме того, это еще одна веская причина продувать паровой котел не реже одного раза в месяц, чтобы в системе оставалась свежая вода. Это сливает грязную воду и предохраняет ее от загрязнения поплавком, отсекающим низкий уровень воды, и автоматическим устройством подачи воды. Это также позволяет слышать, как автоматическая подача воды подает свежую воду в систему.
Управление водогрейным котлом в жилых домах | Отопление HVAC — Реле протока для водогрейных котлов
Некоторые котлы имеют другой метод определения уровня воды в котле, и этот метод представляет собой либо реле протока, либо отсечку по низкому уровню воды.И да, есть некоторые котлы, которые не имеют возможности определить, есть ли в котле вода, прежде чем котел может загореться. Эти котлы протестированы производителем и не требуют отключения по низкому уровню воды. Однако котлы, у которых есть реле протока, гарантируют, что котел не сработает, если поток не будет определяться реле протока. Реле протока обычно интегрировано в цепь безопасности, и если цепь безопасности разомкнута, котел не сработает. Во многом от этого зависит конструкция котельной системы и последовательность работы вашего котла.
Водогрейные котлы — Chipkin Automation Systems
Их также называют водяными котлами . Они часто используются в жилых и коммерческих зданиях для отопления. Они обычно производятся в виде портативных устройств небольшого размера для бытового применения, тогда как устройства большого размера используются в промышленных целях.
Для работы водогрейных котлов можно выбирать из множества видов топлива, таких как пропан, электричество и т. Д., Но наиболее часто используемым источником топлива является природный газ из-за его экономической эффективности.Эти котлы чрезвычайно долговечны и обладают долгим сроком службы. Кроме того, их использование менее сложно по сравнению с другими системами отопления. Однако процедура установки гидротехнических котлов стоит довольно дорого.
Как и паровые котлы , водогрейные котлы также существуют в двух различных конфигурациях, то есть в конфигурации жаротрубного котла и конфигурации водотрубного котла . Жаротрубные котлы также называют котлами кожухотрубного типа из-за их конструкции.
Основные компоненты
Ниже перечислены основные компоненты, используемые в конструкции водогрейных котлов:
Термостат, который в основном используется для регулирования тепла и температуры внутри системы.
Газовый клапан для регулирования расхода топливного газа
Манометр, который в основном используется для индикации давления воды в котле.
Клапан подачи воды для добавления воды в систему котла.
Редукционный клапан для понижения давления внутри системы.
Вентиляционное отверстие, позволяющее выпускать избыточный воздух из системы.
Расширительный бак, обеспечивающий расширение воды при нагревании.
Клапан регулирования расхода для регулирования расхода котловой воды
Клапан сброса давления для регулирования давления
Циркуляционный насос, который обычно представляет собой электрический насос с электроприводом, используемый для циркуляции воды по системе.
Сливной клапан
Рабочий
В типичной системе водогрейного котла топливо вводится в резервуар под давлением, где происходит процесс сгорания.В систему включено устройство контроля температуры, называемое термостатом , которое контролирует температуру топлива. В бак под давлением подается вода в сочетании с регулируемым количеством воздуха, что инициирует процесс горения топлива. Затем продукты сгорания проходят по трубе к цилиндру, в котором находится вода. За счет тепла, подаваемого горячими газами, вода внутри системы нагревается. Затем полученная горячая вода распределяется с помощью электрического насоса.Нагретая вода по другой трубе направляется во все части здания, требующие тепла.
В системах водяного отопления вся система обычно делится на разные зоны нагрева в здании. Этот метод зонирования дает следующие преимущества:
Результатом является эффективное отопление.
Делает жизнь чрезвычайно комфортной.
Делает работу котла очень простой.
Предлагает чрезвычайно экономичное решение для обогрева.
Лучистое отопление — один из старейших методов нагрева горячей воды.Обычно его применяют из-за его высокоэффективного нагревающего эффекта. С появлением новых технологий излучающие трубопроводные системы стали особо прочными и недорогими. « Пластиковые трубы (что является более экономичным выбором, чем другие материалы для трубопроводов) позволили домовладельцам удобно подогревать полы, стены, подъездные пути и бассейны с помощью водяного обогрева». Распределение нагретой воды внутри гидравлической котельной системы может происходить с помощью следующих методов:
Радиаторы
Плинтусы
Конвекторы и
Вентиляционные системы, также называемые гидровоздушными системами
Типы систем водогрейных котлов
Доступны четыре основных типа систем водогрейных котлов, которые упомянуты ниже:
Закрытая система: В этих типах систем вода, которая испаряется и превращается в пар, снова используется за счет конденсации пара. в жидкую форму.Это означает, что 100-процентное повторное использование воды происходит в закрытых системах.
Открытая система: В этих системах вода нагревается, но испарившаяся вода не возвращается для повторного использования внутри системы.
Однотрубная система: В этих системах используются две трубы. Одна труба используется для подачи нагретой воды в нужное место, а вторая труба используется для возврата холодной воды обратно в котел с помощью моторизованного насоса.
Гравитационная система: Это старые системы кипячения горячей воды, в которых вода после нагрева возвращается обратно под действием силы тяжести. Следовательно, в этих системах циркуляционные насосы не требуются.
Основные характеристики
Ниже приведены важные особенности, связанные с использованием систем водогрейных котлов:
Хотя установка систем водогрейных котлов является чрезвычайно дорогостоящей, но они часто являются используются для отопления из-за их высокой эффективности и стоимости по сравнению с системами с воздушными котлами.
Поскольку системы водогрейных котлов состоят из алюминиевых пластин и медных труб, они, как правило, используют меньше металла для своей конструкции и, следовательно, занимают сравнительно меньшую площадь.
Гидравлические котлы обычно имеют небольшие и одинаковые значения температуры по сравнению с котлами с принудительной подачей воздуха. Более того, в этих системах включение-выключение обычно предотвращается из-за способности труб плинтуса улавливать тепло и выделять его в течение более длительных периодов времени.
Другой важной особенностью водогрейных котлов является то, что они сушат воздух внутри системы лишь в очень небольшой степени.
«Котел Hydronic не выделяет аллергены, пыль, ожоги или плесень от любых продуктов, попадающих в жилое пространство. Это всегда преимущество, особенно для семьи, чувствительной к аллергии ».
Механизм трубопровода в системе водогрейного котла является исключительным, и его правильное выполнение во многом определяет правильную работу котла.
Одной гидравлической бойлерной системы в доме обычно достаточно для обеспечения необходимого теплового эффекта, если только это не большой трехэтажный дом.
Водогрейные котлы в основном используются для отопления жилых помещений, как правило, в северных частях Европы.
Гидравлические котельные системы в основном используются в качестве системы центрального отопления внутри зданий, чтобы обеспечить обогрев помещений, которые в остальном очень холодные.
«Типичный водогрейный котел работает всю зиму с температурой воды, определяемой настройкой Aquastat или нижнего предела (Aquastat подобен термостату, который измеряет температуру воды внутри котла и отключает горелку, когда вода достаточно горячая).”
Техническое обслуживание
Очень важно проводить периодическое техническое обслуживание типовой системы водогрейного котла; в противном случае котел может взорваться, что приведет к пожару или взрыву. Баллон, используемый внутри котельной системы, необходимо регулярно опорожнять и очищать, чтобы избежать засорения труб из-за излишков минеральных отложений. Это накопление минералов происходит из-за присутствующих в воде нитратных компонентов.
Необходимо регулярно смазывать трубы, чтобы обеспечить их смазку.Кроме того, трубы необходимо регулярно проверять на предмет утечек. Кроме того, датчик давления, встроенный в систему, необходимо тщательно проверять на предмет каких-либо отклонений давления. Для обеспечения правильной работы котла необходимо, чтобы котел был проверен и сертифицирован квалифицированным специалистом по котлам.
Ссылки
1. Пластиковые трубки
2. Преимущества гидравлических котлов
Источники
Oilheat America
статьи в электронном журнале
ehow
Контроль горения для котлов
Контроль горения для котлов | Eurotherm by Schneider Electric
Добро пожаловать на сайт US
Мы обнаружили, что вы можете предпочесть сайт RU.При необходимости используйте раскрывающийся список языков выше, чтобы изменить свой выбор.
Пребывание на этой территории
Котлы часто являются основной системой генератора пара или горячей воды, используемой на промышленных предприятиях или в коммерческом отоплении.
Следовательно, они должны быть спроектированы так, чтобы работать эффективно и безопасно, быстро реагируя на любые изменения спроса. Системы управления горелкой должны быть одинаково адаптивными. Eurotherm Process Automation предлагает эффективные, хорошо реализованные методы управления, способные снизить эксплуатационные расходы, одновременно предоставляя ресурсы для большей гибкости в управлении и контроле завода.Управление горением горелки обычно включает один или комбинацию следующих методов:
Регулировка избытка воздуха
Кислородная регулировка
Модуляция горелки
Перекрестное ограничение воздуха / топлива
Полный контроль тепла
Регулирование избытка воздуха
На практике системы сжигания газа, нефти, угля и другие системы не обеспечивают идеального смешивания топлива и воздуха даже в наилучших достижимых условиях.
Кроме того, полное перемешивание может оказаться длительным процессом. На рис. 1 показано, что для обеспечения полного сгорания и снижения потерь тепла избыток воздуха должен поддерживаться в приемлемом диапазоне.
Регулировка избытка воздуха обеспечивает:
Лучшую теплопередачу котла
«Заблаговременное предупреждение» о проблемах с дымовыми газами (избыток воздуха выходит из зоны максимальной эффективности)
Значительная экономия топлива
Кислородная регулировка
Когда доступно измерение кислорода в дымовых газах, механизм управления горением может быть значительно улучшен (поскольку процентное содержание кислорода в дымовых газах тесно связано с количеством избыточного воздуха) путем добавления модуля регулирования кислородной коррекции, позволяет:
Более жесткий контроль избыточного воздуха по отношению к заданному значению кислорода для повышения эффективности
Более быстрый возврат к заданному значению после сбоев
Более жесткий контроль над выбросами дымовых газов
Соответствие стандартам выбросов
Простое добавление моноксида углерода или коррекция непрозрачности
Модуляция горелки
Регулирующее управление — это базовое усовершенствование в управлении горением. Постоянный управляющий сигнал генерируется контроллером, контролирующим линию пара или горячей воды.
Уменьшение давления пара или температуры горячей воды приводит к увеличению скорости горения. Преимущества введения модуляции горелки в управление горением включают:
Требования к топливу и воздуху постоянно согласовываются с потребностями горения
Давление пара или температура горячей воды поддерживаются в более жестких пределах
Повышенный КПД котла
Средневзвешенная температура дымовых газов ниже
Перекрестное ограничение воздух / топливо
Стратегия контроля сгорания с перекрестным ограничением гарантирует, что в процессе сгорания никогда не может быть опасного соотношения воздуха и топлива.Это достигается за счет постоянного увеличения потока воздуха перед тем, как позволить потоку топлива увеличиться, как показано на рисунке 2, или за счет уменьшения потока топлива перед тем, как позволить потоку воздуха упасть.
На рисунке 3 изображена упрощенная блок-схема управления контуром сгорания с перекрестным ограничением. Комбинированное сжигание нескольких видов топлива одновременно также может быть легко уложено в схему.
Перекрестное ограничение горения высокоэффективно и может легко обеспечить следующее:
Оптимизация расхода топлива
Более безопасные условия эксплуатации за счет снижения риска взрыва
Быстрая адаптация к изменениям в подаче топлива и воздуха
Удовлетворение потребностей потребность завода в паре
Улучшенное перекрестное ограничение
Двойное перекрестное ограничение управления горением является усовершенствованием вышеупомянутого.Это достигается за счет применения дополнительных динамических ограничений к заданным значениям для воздуха и топлива. Это означает, что фактическое соотношение воздух / топливо поддерживается в заданном диапазоне во время и после перехода. Этот метод защищает от того, чтобы сигнал потребности приводил к слишком бедному соотношению воздух / топливо, тем самым уменьшая потери тепла.
Полный контроль тепла
В ситуациях, когда сжигание не является основным источником тепла и когда несколько факторов влияют на общее количество тепла, вырабатываемого котлом, может быть введен контур управления для контроля и управления производимым теплом.Это особенно верно для ТЭЦ, где используются газовые турбины и дожигание. Этот тип реализации показан на рисунке 4:
Необходимые файлы cookie
Необходимые файлы cookie необходимы для правильной работы нашего веб-сайта и не могут быть отключены. Они отправляются на ваш компьютер или устройство, когда вы запрашиваете определенное действие или услугу, например при входе в систему, заполнении формы или настройке файлов cookie. Если вы настроите свой браузер на блокировку или предупреждение об этих файлах cookie, некоторые части нашего веб-сайта не будут работать.
Сохранить настройки
На нашем веб-сайте используются файлы cookie, предоставленные нами и третьими сторонами. Некоторые файлы cookie необходимы для работы веб-сайта, в то время как другие могут быть изменены вами в любое время, в частности те, которые позволяют нам понять производительность нашего веб-сайта, предоставляют вам функции социальных сетей и улучшают работу с соответствующим контентом и Реклама. Вы можете принять их все или задать предпочтения.
Принять все
Консультации — Специалист по спецификациям | Управление энергетическими котлами
Ян Марчант, PE, CEM, LEED AP BD + C; С.Дуглас Верме, ЧП, CEM, CEA; Майкл Стивенс 21 сентября 2018 г.
Рисунок 3: Запасной экономайзер (внизу справа) соединен с новым заслонкой тяги (посередине справа) и новым каналом рециркуляции дымовых газов (в центре). На завершающей стадии строительства.
Цели обучения
Изучите определение энергетических котлов.
Знать правильные нормы и стандарты, применимые к средствам управления котлом.
Знайте, как важно контролировать три основных элемента, общих для всех котлов.
Котлы играют важную роль в обеспечении энергией производственных объектов. Большинство крупных котлов вырабатывают пар, который можно использовать для отопления зданий и технологических процессов, а также является полезным источником энергии. Горячая вода также может подаваться в объекты с помощью бойлеров.
Из-за высокой энергоемкости больших котлов необходимо принимать специальные меры для обеспечения безопасной эксплуатации. Крупный пользователь энергетических котлов также должен правильно настраивать, контролировать и обслуживать котлы, чтобы котлы работали с максимальной эффективностью.
Котельные работы
Согласно Кодексу по котлам и сосудам под давлением-2017 (BPVC) Американского общества инженеров-механиков (ASME), энергетические котлы вырабатывают пар более 15 фунтов на квадратный дюйм или воду более 160 фунтов на кв. Топливные энергетические котлы бывают двух типов: водотрубные и пожаротрубные. Как следует из названия, водотрубный котел содержит нагретую жидкость внутри трубок, а дымовые газы находятся вне трубок; тепло от дымовых газов проходит через металлические стенки трубы во внутреннюю жидкость.Водотрубные котлы имеют широкий диапазон по давлению и мощности. Трубки в водотрубном бойлере обычно расположены вертикально, так что пузырьки пара, образующиеся внутри труб, поднимаются вверх и собираются в паровом барабане.
Котлы Firetube имеют трубы большего диаметра, расположенные в большом барабане. Газы горения проходят через эти трубы, нагревая воду в большом барабане. Пожарные трубы расположены горизонтально, при этом пар образуется снаружи трубы, поднимается в большом барабане и собирается в верхней части барабана.Котлы с дымовыми трубами обычно ограничены производительностью 200 000 фунтов / час пара и давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм. Увеличенный вид двухтопливной горелки с низким уровнем пламени и устройством защиты от возгорания показан на рис. 1. Показанная двухтопливная горелка горит степенью ожога No. 2 масло с паровым распылением и природный газ.
Для сжигания необходимы три компонента: топливо, кислород и тепло. Все три из них должны контролироваться для эффективного управления котлом, а кислород обычно предоставляется как компонент воздуха. Скорость подачи топлива регулируется в соответствии с требованиями процесса по поддержанию температуры и / или давления в котле. Скорость подачи кислорода регулируется для обеспечения полного стехиометрического сгорания топлива. Слишком мало воздуха и не все топливо не сгорает, что приводит к загрязнению, включая опасный угарный газ и потраченное впустую топливо. Когда подается избыточный воздух, энергия тратится впустую, поскольку избыточный воздух забирает тепло у пламени. Высокие температуры пламени также вызывают реакцию азота с кислородом, что приводит к образованию оксидов азота, обычно называемых NOx. Тепло подается для инициирования горения с помощью искры и / или запального пламени.Как только горение установлено, оно обычно является самоподдерживающимся.
Рис. 1: Показанная двухтопливная горелка с показанными устройствами пожаробезопасности сжигает природный газ в качестве основного топлива марки No. 2 масло с паровым распылением в качестве резервного топлива. Любезность всей графики: CDM Smith
Блок управления котлом
Для безопасной и эффективной работы всем котлам требуется управление тремя основными элементами. Три элемента — это поток воды, воздушный поток и поток топлива. В паровых котлах для поддержания уровня барабана используется поток воды.Поскольку трубы являются частью котла, используемой для передачи тепла от дымовых газов воде, они подвергаются самым высоким температурам. Обеспечение того, чтобы они были погружены в воду, жизненно важно для предотвращения их перегрева и выхода из строя. Топливо и воздух регулируются согласованно, но количество подаваемого топлива является функцией тепловой мощности, необходимой для управления температурой котла или давлением пара. Затем воздух контролируется для оптимизации процесса сгорания.
Котлам, производящим насыщенный пар, необходимо только регулировать давление, поскольку температура является термодинамическим свойством насыщенного пара.На рис. 2 показана фотография модернизации горелки для котла с насыщенным паром производительностью 50 000 фунтов / час и давлением 150 фунт / кв. Дюйм с новой горелкой в сборе с элементами управления безопасностью горения. В этом дооснащении класс № 6 горелка для сжигания мазута / природного газа была заменена на горелку марки No. 2 горелки для перегонки жидкого топлива / природного газа с рециркуляцией дымовых газов (FGR) для снижения выбросов NOx.
Котлы с перегретым паром — особый случай, поскольку необходимо контролировать как давление, так и температуру. Котел управляет тремя основными функциями: насыщенный пар затем проходит через змеевики в потоке горячего газа для дальнейшего повышения температуры пара.Температура конечного пара регулируется либо путем регулирования количества дымового газа, проходящего через змеевики пароперегревателя, либо путем небольшого перегрева пара, а затем охлаждения до желаемой температуры путем добавления воды в паровые регуляторы, позволяя скрытую теплоту парообразования. для охлаждения пара до желаемой температуры — или в обход насыщенного пара и смешивания его с перегретым паром для достижения желаемой температуры. Во многих случаях желательно иметь как автоматическое управление, так и ручное отключение этих функций управления. На рис. 3 показано изображение замененного экономайзера дымовых газов с новым заслонкой тяги.
Рисунок 2
Критические элементы управления должны быть заблокированы для прекращения работы котла в определенных условиях. Эти блокировки предназначены для безопасности персонала и защиты оборудования. Оборудование должно быть остановлено при потере потока воздуха для горения, аномальном давлении в топке, низком уровне воды, потере пламени, высоком или низком давлении топлива, ненормальных условиях распылительной жидкости и высокой температуре и / или давлении пара.Блокировка должна отключать оборудование независимо от того, является ли основная функция управления автоматическим или ручным управлением. Защитная блокировка должна быть сброшена вручную после определения и устранения причины неисправности.
Коды и требования
Основными правилами управления котлами являются ASME CSD-1-2015 «Управление и защитные устройства для автоматических котлов» и NFPA 85: Код опасности для котлов и систем сгорания, в настоящее время издание 2015 года. CSD-1 распространяется на котлы производительностью до 12,5 млн БТЕ / ч. Нижний предел объема энергетических котлов — 400 000 БТЕ / ч; обсуждение элементов управления в CSD в этой статье ограничено этим диапазоном. Для котлов мощностью 12,5 млн БТЕ / ч и более регулирующим кодом является NFPA-85. Многие местные и международные кодексы включают части этих двух кодексов в свои формулировки.
Следующее обсуждение подчеркивает многие требования, содержащиеся в кодах. См. Коды исключений и, в некоторых случаях, более строгие требования, чем те, которые описаны в этой статье.
Часто игнорируемые требования к средствам управления котлом — это подключение внешних устройств, не снабженных средствами управления, предоставленными производителем. Одним из них является требование блокировки котлов с источником воздуха для горения. Впускные заслонки или вентиляторы воздуха для горения не являются неотъемлемыми компонентами системы управления, часто поставляемой производителем горелки. Еще один внешний элемент управления — дистанционный выключатель. Это требование определено в CSD-1 CE-110 (b). Эти элементы, внешние по отношению к средствам управления горелкой / котлом, требуют, чтобы технический инженер включил эти требования к интерфейсу в проектную документацию.
Рис. 4. Клапан регулирования давления газа и расходомер показаны как часть газовой рампы для модернизации горелки.
Отключение из-за низкого уровня воды настолько критично для паровых котлов, что требуются два отдельно подключенных устройства. Одно из устройств может быть автоматическим, позволяющим перезапустить котел при восстановлении уровня воды. Это устройство работает на более высоком уровне воды. Устройство, настроенное на минимальный уровень воды, представляет собой устройство ручного сброса, требующее от оператора подтверждения достаточного количества воды в бойлере для ручного сброса устройства.Уровень воды также отображается визуально, обычно с помощью стеклянного указателя водяного столба. Устройства должны быть конвейер без запорной арматуры.
Для котлов с принудительной циркуляцией требуется один или несколько методов определения достаточного расхода воды через котел. Расход можно определить с помощью расходомера или определить по разнице температур воды на входе и выходе из котла.
Для паровых котлов также требуется реле высокого давления. Этот выключатель прерывает подачу топлива в котел в случае высокого давления.Это давление должно быть ниже максимально допустимого рабочего давления и настройки предохранительного клапана. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство устанавливается без клапанов, которые могли бы изолировать его от внутреннего давления котла. Звуковая и визуальная сигнализация котельной рекомендуется для устройств управления отключением высокого давления для котлов, подпадающих под действие ASME CSD-1.
Для водогрейных котлов
также необходим предохранительный выключатель при высоких температурах. Этот выключатель прерывает подачу топлива в котел в случае высокой температуры. Этот предел высокой температуры ниже максимально допустимой температуры оборудования. Для каждого котла в системе требуется отдельный выключатель. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство устанавливается без клапанов, которые могли бы изолировать его от котловой воды, имеющей рабочую температуру.
Топливные поезда
Топливные поезда должны соответствовать требованиям ASME CSD-1 и NFPA 85. Государства и страховые компании могут иметь дополнительные требования к топливным поездам, которые превышают коды ASME и NFPA.Некоторые из этих требований включают двухблочные и выпускные клапаны на газовых рампах. Если воздух смешивается с газообразным топливом (например, смесью пропан / воздух, поступающей от местных коммунальных предприятий, свалок или газа из метантенка), в газовой рампе может потребоваться пламегаситель.
Двухблочный и выпускной клапаны предназначены исключительно для обеспечения безопасности эксплуатации. Когда горелка не работает, выпускной клапан открыт, а два запорных (запорных) клапана закрыты. Когда горелка работает, выпускной клапан закрыт, а два запорных (запорных) клапана открыты.Такая конструкция предотвращает попадание газа в камеру сгорания в случае утечки из газового клапана на входе. Если несколько котлов работают параллельно, топливные линии на каждом отдельном котле должны иметь ручное отключение от общего источника топлива. В установках с несколькими котлами, в которых работает более одного котла, рекомендуется иметь главный пульт управления котлом (MBCP). Этот MBCP обеспечит автоматический переход на опережение и выбор работающего котла (ов). Также рекомендуется, чтобы отдельные котлы имели собственные панели управления котлом с ручным переключателем для местного и дистанционного управления (через MBCP).
Газовая рампа и все ее компоненты требуют одобрения страхового агентства, которое обычно прилагается к котлу и / или горелке его производителем. Марка и модель этих компонентов должны быть воспроизведены в случае замены, чтобы получить одобрение андеррайтера. Газовые рампы, разработанные и изготовленные по индивидуальному заказу, могут быть использованы для конкретных целей. Однако компоненты и средства контроля должны быть проверены и утверждены органом андеррайтинга. Установленная система также должна быть проверена инспектором андеррайтингового агентства до того, как топливная рампа будет введена в эксплуатацию.
Все эти дополнительные аксессуары создают дополнительный перепад давления в поезде. Это может потребовать проектирования для более высокого давления на входе в газовую рампу или определения трубы и газовой рампы большего размера для достижения номинальной мощности котла. Регуляторы газа обычно требуются для дросселирования входящего давления газа до приемлемых пределов. Они увеличиваются в размерах при увеличении габаритов газовых рамп и газа более низкого давления. Для вентиляционных клапанов и, как правило, газовых регуляторов требуется выпускной трубопровод снаружи здания.Некоторые производители котлов предлагают газовые регуляторы «без вентиляции» с газовой магистралью в качестве опции для конкретных применений. Это снижает затраты на рабочую силу и материалы для вентиляции регулятора. На Рисунке 4 показана установка новой газовой рампы для модернизации горелки.
В тендерной документации следует указать и / или показать эти элементы таким образом, чтобы подрядчики имели реалистичные размеры, количество материалов и устройств, а также длину вентиляционных трубопроводов. Специалист также должен быть осторожен, чтобы не указать подробные сведения об этих аксессуарах на собственном языке в публичном тендерном контракте.Специалист должен согласовать аксессуары, необходимые для конкретной газовой рампы, со страховым агентом владельца и указанными производителями котлов, чтобы получить этот баланс информации.
Важно отметить, что требования Международного кодекса топливного газа-2018 (IFGC) заканчиваются на входе в газовую рампу. Трубопровод топливного газа, который включает пилотное топливо, может быть предоставлен другим подрядчиком, чем подрядчик, который поставил котел. В этом случае разграничение объема должно быть четко указано в тендерной документации.
Перед подачей топлива в энергетический котел топку необходимо продуть. Большинство котлов требует наличия воздуха для горения для запуска котла и для обеспечения возможности основного розжига. Затем, в зависимости от типа используемого пилота, вводится топливо. Для большинства типов воспламенения пламя должно образоваться в течение 4 секунд — если пламя пропадает более чем на 4 секунды, источник топлива прерывается. Допустимое время закрытия топливного клапана от 1 до 5 секунд определяется теплопроизводительностью горелки.
Котлы мощностью более 2,5 миллионов БТЕ / ч требуют блокировки с ручным сбросом в случае пропадания пламени и потери воздуха для горения. При потере мощности управления требуется ручной сброс. Большинство производителей котлов / горелок требуют использования цикла последующей продувки и цикла предварительной продувки в случае потери электроэнергии, прерывания подачи топлива или при переключении на вторичный или третичный источник топлива. Панель управления котлом, которая содержит все органы управления котлом, за исключением органов управления безопасностью горения, показана на Рисунке 5.
Рис. 5: Панель управления котла содержит все органы управления котлом, за исключением органов управления безопасностью горения. К существующим средствам управления котлом были добавлены регуляторы частотно-регулируемого привода вытяжного вентилятора и заслонки рециркуляции дымовых газов.
Горелки
, работающие на жидком топливе, должны соответствовать стандарту UL-296 для масляных горелок, стандарту UL-726 для агрегатов масляных котлов или стандарту UL-2096 для коммерческих / промышленных газовых и / или масляных агрегатов с оборудованием для снижения выбросов.Для масляных горелок, требующих распыления воздуха или пара, необходимо контролировать давление в этих средах. Котлы, требующие подогретого масла, также требуют контроля температуры.
Проверка пламени для масляных горелок также требуется, хотя допустимое время возникновения и отказа пламени немного больше, чем для газовых котлов, в зависимости от типа розжига и мощности горения. Блокировки воздуха для горения аналогичны блокировкам газовых агрегатов.
Для больших котлов мощностью более 12,5 миллионов БТЕ / ч должна генерироваться аварийная сигнализация, чтобы уведомить операторов об опасных условиях и отказах оборудования или эксплуатационных отказах.Сигнализация должна быть звуковой и визуальной. Звуковая сигнализация может быть отключена, пока состояние нарушения все еще существует, но визуальная индикация должна оставаться до тех пор, пока состояние нарушения не будет восстановлено до нормального.
Усовершенствования выбросов в существующем котле часто изменяют характеристики пламени. Защита горелки от пламени должна быть повторно проверена, чтобы убедиться в пределах измененного пламени. Для котлов, работающих на нескольких типах топлива, датчик (и) пламени должен правильно определять пламя используемого топлива.
Инспекция
Еще одна важная организация, регулирующая управление котлами в Национальном совете инспекторов котлов и сосудов под давлением (NBBI). Этот важный совет контролирует стандарты строительства, монтажа, ремонта котлов и вспомогательного оборудования котельных. Их стандарты используются всеми инспекторами котлов, как государственными, так и частными, для проверки котлов и котельных.
NBBI наблюдает за строительством, испытаниями и штамповкой всех котлов и сосудов под давлением ASME в США.Предохранительные клапаны и клапаны сброса давления проходят испытания и сертифицируются бирками NBBI при производстве и ремонте.
Они постоянно обновляют многие свои стандарты, чтобы идти в ногу с новыми технологиями. Элементы котельной, такие как деаэраторы и насосы для питательной воды котла, должны выбираться в соответствии с их требованиями по давлению для строительства и выбранным давлением подачи, соответственно. Котлы, которые мы рассматриваем в этой статье, требуют проверок NBBI не реже одного раза в 2 года, а некоторые — ежегодно, чтобы получить сертификат на работу.Эти проверки могут проводиться государственными органами или страховым агентом, которым обычно являются страховые компании. Все эти инспекторы должны быть сертифицированы NBBI.
No related posts.