Автоматическое регулирование мощности горелки котлов отопления

Современные отопительные приборы, использующие природный газ, высокотехнологичны и безопасны благодаря внедрению систем автоматического управления и контроля.

Алгоритм и функции автоматики

Принцип работы газового котла прост. При поступлении газа срабатывает устройство электронного розжига. Загорается фитиль, который затем горит постоянно – автоматика не подаст газ, если он не горит.

Алгоритм и функции автоматики

От него возгорается горелка – нагревательное устройство. Горелка нагревает теплоноситель (воду) до требуемой температуры. Как только вода нагреется, автоматика отключает горелку. При падении температуры воды термостат выдаст сигнал на клапан, и газ начнет поступать. Горелка запустится опять и так далее.

Алгоритм и функции автоматики

Сегодня нагреватели получают системы, в перечень функций которых входит автоматическое обеспечение:

Алгоритм и функции автоматики
  • Безопасности.
  • Бесперебойности – автоматического включения и выключения.
  • Управления по разнообразным критериям – по времени, температуре на протяжении суток и другим параметрам.

Принцип работы оборудования

Для того чтобы понять основу действия газового оборудования, следует иметь представление о конструкции самого котла. Но снимать и заниматься ремонтом газового оборудования самостоятельно в домашних условиях категорически запрещается. Вскрытие аппарата и все ремонтные неисправности могут выполнять только специалисты из сервисных центров.

Газовый котел состоит из следующих элементов:

  • горелки;
  • теплообменника;
  • термостата;
  • устройства управления;
  • одного или двух циркуляционных насосов;
  • расширительного бака;
  • манометра;
  • термометра.

Схема настенного газового котла.

Термостат, расположенный в комнате, постоянно измеряет температуру воздуха. По мере необходимости трехкодовый клапан переключается в режим “отопление”, и в работу включается циркулярный насос. С помощью насоса вода начинает двигаться по отопительному контуру. Потом открывается клапан и зажигается горелка розжига.

Энергия, возникающая в теплообменнике, от сгорания газа начинает нагревать воду, которая одновременно проходит через него. Термометр и манометр измеряют температуру и давление жидкости. Когда температура воздуха доходит до оптимальной отметки, циркуляционный насос самостоятельно отключается. Через определенное время вся процедура отопления повторяется вновь.

Какие составляющие влияют на то, как работает газовый котел отопления

Газовый котел – это достаточно сложный прибор, который включает в себя большое количество деталей.

Каждый газовый котел состоит из:

  • теплообменника,
  • газовой горелки,
  • системы управления подачи газа.

В зависимости от модели, у котла могут быть:

  • встроенный насос,
  • предохранительный клапан,
  • электронные/механические элементы управления,
  • средства защиты и /или самодиагностики.

Горелка – это сердце котла. Принцип работы газового котла во многом зависит от настройки и работы этой небольшой, но важной детали. Например, именно с помощью горелки можно регулировать подачу газа (увеличивать или уменьшать пламя в горелке), а, следовательно, повышать или понижать температуру воды в СГВ или воздуха в отапливаемом помещении.

Большинство современных котлов имеют автоматическую регуляцию подачи газа. То есть, вы устанавливаете определенную температуру, а прибор сам регулирует – увеличить или уменьшить пламя в горелке.

Принцип работы двухконтурного газового котла

На сегодняшний день газовые котлы — очень востребованные устройства, это обусловлено тем, что газ считается самым дешевым теплоносителем. Разберемся с принципом работы газового котла отопления двухконтурного. Первое, что необходимо знать — это то, что функционирование таких приборов осуществляется в двух режимах:

  • в режиме обогрева;
  • в режиме генерации горячей воды.

Работа агрегата одновременно в двух режимах — не может осуществляться — для этого в двухконтурных котлах имеется трехходовой клапан, который направляет определенное количество теплоносителя в контур горячего водоснабжения.

Функционирование газового котла в режиме обогрева схоже с работой обычного проточного нагревателя. При первичном включении горелка функционирует достаточно продолжительный период времени, повышая температуру в отопительном контуре до нужной отметки. Как только достигается нужная температура, подача газа отключается. Если в доме имеется датчик температуры воздуха, то автоматика будет принимать во внимание его показания.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может оказывать влияние и погодозависимая автоматика, которая контролирует температуру уличного воздуха.

Благодаря теплу, выделяющемуся от действующей горелки, осуществляется нагрев теплоносителя, который движется по системе отопления в принудительном режиме.

Расположение трехходового клапана такое, которое позволяет воде беспрепятственно проходить через основной теплообменник.

Удаление продуктов сгорания осуществляется самостоятельно или посредством специального вентилятора, который находится в самом верху двухконтурного котла. Система горячего водоснабжения при этом находится в бездействии.

Классификация газовых горелок по типу регулирования температуры

С развитием технологий были разработаны новые, усовершенствованные методы автоматического регулирования температуры:

  1. Одноступенчатые горелки – это примитивные устройства, их принцип работы описан выше. Они работают в одном режиме.
  2. Двухступенчатые горелки – это устройства, способные работать в двух режимах (40 и 100% от общей мощности), автоматически переключаясь между ними.
  3. Плавно-двухступенчатые – это горелки, работающие в двух режимах (40 и 100%), но их переключение между режимами осуществляется более плавно, что существенно увеличивает экономию топлива и качество поддержания температуры
  4. Модулируемые газовые горелки – это самые функциональные устройства, способные работать в широком диапазоне мощностей (от 10 до 100 %). Такие горелки способны поддерживать температурный режим с отклонением всего 20С от заданного значения. При этом растет экономичность сжигания топлива, и снижаются температурные нагрузки на элементы отопительного агрегата.

Медный теплообменник является самым эффективным из всех, так как имеет хорошие показатели теплопроводности и тонкие стенки. Но он плохо переносит высокие температурные напряжения, поэтому имеет малый срок эксплуатации. В сочетании с модулируемой горелкой срок его службы становится продолжительнее.

Газовые горелки с возможностью изменения степени горения имеют высокую стоимость, но их эффективность быстро окупит затраты:

  • экономия до 30% горючего;
  • температура поддерживается в узком диапазоне;
  • увеличивается эксплуатационный срок всего агрегата.

О преимуществах установки магниевого анода для бойлера читайте в статье.

Информацию об универсальных многотопливных котлах ТГЭ вы найдете по ссылке —

-mnogotoplivnye-kotly-tge-kachestvo-funkcionalnost/

Узнайте, как правильно сделать обвязку котлов полипропиленовыми трубами.

Агв отопление частного дома: удобно, тепло, недорого

На сегодня газовое отопление остается самым экономичным способом обогреть дом и обеспечить горячую воду для хозяйственных нужд.

  И хотя современные газовые котлы экономичнее и удобнее в эксплуатации, многие домовладельцы продолжают использовать традиционные АГВ либо устанавливают их более новые модификации.

Автоматический газовый водонагреватель используют в системах центрального водяного отопления в одноэтажных и малоэтажных зданиях.

Котёл АГВ

Он может быть одноконтурным – только для отопления, либо двухконтурным – для отопления и подогрева воды. Современные его модификации (АОГВ и АКГВ) конструктивно отличаются от старого образца.

Поэтому при замене старого агрегата на новый, как правило, приходится модернизировать домовую отопительную систему (например, менять трубы и / или радиаторы и т. д.).

Компромиссом может стать АОГВ итальянской фирмы Беретта, который изготавливается специально для стран СНГ по «советским» ГОСТам.

Итак, отопление АГВ – что это такое и как устроен сам котел? По своей конструкции самый простой газовый водогрейный котёл напоминает обычный самовар.

Его основная часть –  бак из трехмиллиметровой оцинкованной листовой стали, помещенный в кожух. Внутри бака смонтирована жаровая труба (теплообменник), которую нагревает сгорающий в топочной камере природный газ.

Согретая  теплообменником вода уходит в отопительную систему, а продукты сгорания выводятся через дымоход.

Котел оборудован терморегулятором – он автоматически  включает и отключает магнитный клапан подачи газа, поддерживая нужную температуру воды.

  Теплая вода легче холодной, поэтому она поднимается по трубам к радиаторам, а остывая в них, снова возвращается в бак для нагрева. Так действует система отопления с естественной (термосифонной) водяной циркуляцией.

При принудительной циркуляции оборот воды в трубах ускоряет нагнетающий ее циркуляционный электронасос.

Безопасность газового котла контролирует несложная, но эффективная автоматика. Если пламя горелки гаснет или падает давление в водяной магистрали, подача газа прекращается. Отключается она в том случае, если в дымоходе нарушилась тяга (например при засорении).

Преимущества и недостатки АГВ отопления

Среди основных достоинств традиционного АГВ отопления – невысокая цена на сам котёл, особенно в сравнении с импортными водогрейными агрегатами, и его экономичность.

Энергопотребление циркуляционного насоса невелико (при мощности 48 кВт за месяц – приблизительно 34-35 кВт). Уменьшить расход электроэнергии можно, установив на котёл автоматику для отключения насоса на то время, когда, когда не производится нагрев воды.

Благодаря простой технической конструкции,  АГВ недорог в ремонте и обслуживании

Однако АГВ-водонагреватель уступает современным котлам в экономичности и удобстве использовании. К тому же массивен, а так как он сущствует только в напольном варианте, он занимает довольно много места. В отопительнйо системе на АГВ применяют трубы большого диаметра, поэтому дом долго прогревается и долго остывает. Это не очень удобно в межсезонье — весной и осенью.

АГВ в городских квартирах

Котельня

Сегодня многие люди хотели бы отказаться от услуг централизованной теплосети и оборудовать в своей квартире АГВ отопление. Однако переход на автономные котлы возможен не во всех зданиях.

Получить разрешение на установку автономного котла легче в малоэтажных старых домах, где со времен печного отопления сохранились дымоходы нужного диаметра, и где это позволяет диаметр подводной водяной трубы.

В некоторых случаях в домах, где нет дымоходов, разрешается устраивать так называемые «приставные дымоходы» (их выводят сквозь стену).

Трубы центрального отопления при отказе от него теплоизолируются специальными кожухами.

Однако за редким исключением российские законодательные нормы не позволяют перейти на автономное отопление и горячее водоснабжение в многоэтажных домах.

Классификация манометров для настройки газовых котлов

Штатный котловой манометр монтируется на панели управления, работая в паре с датчиком давления. Он измеряет напор теплоносителя в контуре газового оборудования, информируя о текущем давлении потребителя. Особенное значение имеет манометр для настройки газовых котлов с ручной подпиткой. В случае, если давление в контуре упало ниже 0,5 бар, пользователю газового оборудования необходимо открыть кран подпитки и довести напор теплоносителя до рабочих параметров. В холодном состоянии давление воды в котле должно быть в пределах 0,6-1,5 бар, в зависимости от его модели.

Манометр для газового котла представляет собой прибор с круглым стрелочным циферблатом и идущим от него капилляром. В разных моделях отопительного оборудования манометр может отличаться следующими параметрами и особенностями:

  • диапазоном измеряемого давления, максимальный предел которого у разных котлов достигает от 4 до 6 бар;
  • классом точности прибора;
  • способом подключения капилляра (под скобу или на резьбе);
  • диаметром корпуса прибора и длиной капилляра;
  • раскраской циферблата, обозначающей рабочие зоны и опасные пределы превышения или понижения давления теплоносителя.

Принцип работы всех манометров основан на том, что измеряемое давление уравновешивается силой трубчатой пружины или двухпластинчатой мембраны.

Она одним концом припаяна к держателю, а вторым, связана со стрелкой через специальный механизм. Этот механизм преобразует линейное перемещение чувствительного элемента в движение стрелки по циферблату.

Образцовые

Образцовыми называют измерительные приборы, которые применяют для калибровки других. Данный тип устройств используют для проверки оборудования и точных измерений давления жидкости и газа, они обладают более высоким классом точности — 0,015—0,6 ед. Повышенная точность измерения этих приборов обусловлена особенностями конструкции: зубчатый орган в передаточном механизме исполнен очень точно.

Классификация манометров для настройки газовых котлов

Электроконтактные

Эти устройства отслеживают предельное давление и оповещают систему о его достижении. Обычно такой вид измерительного оборудования применяют для газа, пара, спокойных жидкостей, несклонных к кристаллизации. Приборы могут управлять внешними электроцепями при достижении критического давления с помощью контактной группы либо оптической пары.

Специальные

Применяются для измерения избыточного давления в газообразной среде. Каждый вид такого устройства предназначен для определённого газа, название которого указано на шкале. А также специальные манометры маркируются разными цветами и буквами в названии. Например, устройство, предназначенный для измерения давления аммиака, имеет жёлтый цвет корпуса и букву «А» в названии. Такой тип дополнительно защищён от коррозии. Класс точности специальных приборов 1,0—2,5 ед.

Читайте также:  Как почистить дымоход от сажи и смолы своими руками

Судовые

Особенность устройств — повышенная защита от влаги, пыли, вибраций. В основном именно эти манометры применяют в судостроении, отсюда и их название. Подходят для измерения давления жидкости, газа, пара.

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

Виды промышленных котельных установок
  1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
  2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
  3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
  4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
  5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Клапан байпас

Если в помещении батареи прогреваются неравномерно, то необходимо увеличить скорость движения теплоносителя . Для этого винт байпаса прокручивается по часовой стрелке.

Если при включении отопления в батареях начинает шуметь жидкость, то это является сигналом для снижения скорости теплоносителя. Выполняется это при помощи вращения винта в обратном направлении. Для настройки и измерения нужно использовать манометр либо цифровой дифманометр. Он укажет номинальное давление, которое не должно быть больше 0,2-0,4 Бар.

Низкое давление газа

Давление газа в газовой магистрали значительно изменяется в зависимости от времени года. В зимний период, когда включено максимальное количество потребителей, давление газа зачастую приближается к минимально допустимому. Отечественное оборудование старого образца, в таких ситуациях совсем может отключится из-за низкого давления.

Современные котлы при этом еще функционируют, но выдать полную свою мощность уже не могут. Это не так заметно при нагреве системы отопления, как при работе котла на нагрев горячей воды, когда потребители замечают, что вода из крана идет чуть давление газа, настройки газовой автоматики, подстроить при необходимости, может только инженер сервисной службы, владеющий специальным оборудованием. И если величина статического давления 130 мм. вд. ст. на входе в газовый клапан, то сразу можно предположить, что газа в динамике уже не хватит, и котел не выдаст полную свою мощность при необходимости. При дальнейшем понижении давления также будет падать и мощность оборудования.

Эту величину можно определить по графику зависимости тепловой мощности от давления газа на горелке, предоставляемому производителем оборудования. Наиболее устойчивыми к понижению давления газа считаются . В случае падения давления голубого топлива, сервисный инженер не в силах повлиять на ситуацию и необходимо обращаться в газовое хозяйство.

Рекомендуем: Гидроудар в системе отопления: причины, устранение в частном доме