Ювелирное обозрение

Отопительные котлы, работающие на газе, – это устройства, отличающиеся повышенными свойствами опасности. Если такое устройство неправильно эксплуатируется, то это может стать причиной таких неприятностей, как:

• стихийное возгорание, влекущее за собой пожар;
• люди могут отравиться угарным газом;
• может произойти газовое отравление из-за утечки;
• также может произойти взрыв.

Для предупреждения таких опасных ситуаций, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы, все процессы, которые проходят в отопительных котлах, ставятся под контроль автоматики. Автоматика для газовых котлов осуществляет неусыпный контроль над тем, чтобы все системы работали четко и налажено.

Все установки, который обеспечивают теплом дома и помещения и работают при этом на природном газе, сертифицируются только в том случае, если имеют высокий класс безопасности, а это достигается только за счет того, что используется автоматика для газовых котлов отопления.

Что такое автоматика для газового котла

После того, как происходит запуск газового котла, контроль над его работой возлагается на специализированное устройство, которое начинает действовать в рамках заложенной в него программы. Одним из главных пунктов применения автоматики у газовых котлов является обеспечение безопасной работы устройства. А также все модели автоматически регулируют поддержание необходимого и заданного заранее режима температуры тепла в помещениях.

По своим функциональным возможностям автоматика на котлы газовые делится следующим образом:

1. устройства, которые энергозависимые;
2. устройства, в которых энергозависимыми являются приборы контроля.

В первом типе используются модели, которые требуют электрической энергии, они имеют довольно простую конструкцию и работают по принципу остаточности. От датчика, который контролирует температуру, называемого еще термодатчик, поступает импульсный сигнал, а клапан, работающий по электромагнитному принципу, следуя указаниям такого сигнала, закрывается и открывается, тем самым либо прерывая подачу газа, либо, наоборот, ее провоцируя.

Ко второму типу относятся энергозависимые устройства, работающие, исходя из свойств физически применяемого вещества, того, которое циркулирует внутри контура самого прибора.

Когда вещество нагревается, оно, расширяясь, создает внутри самого агрегата давление, которое повышается. А также, под влиянием повышенного давления, приходит в действие сам котел, который работает на газе. Когда понижается температура, соответственно, происходит сжимание, и цепочка работает в обратном действии.

Какой принцип действия у автоматики

Если взять к рассмотрению, по какому принципу работает система безопасности прибора, то из этого будет сделан однозначный вывод – основные моменты всего устройства конструкции – это:

• предохранительный клапан;
• основной клапан.

Именно они ответственны за то, что прекращается подача газа в рабочую камеру. Они же и открывают доступ топлива. На этом принципе выстроена вся автоматика для газовых котлов.

Разница же наблюдается только в том, что есть наличие функций, идущих, как дополнительные в работе приборов, которые снабжены автоматической регулировкой.

То есть само устройство работает за счет того, что взаимодействуют оба клапана.

В основном, все системы функционируют по следующей схеме:

1. Регулятор ставится в положение, необходимое для того, чтобы начался набор температуры для отапливания помещения.
2. На датчик подается сигнал, что система заработала.
3. Отсечной и моделирующий клапаны начинают регулировать величину потока топлива. Как следствие, устанавливается та интенсивность, с которой нагревается котел.

Для того чтобы понимать, как происходят все эти внутренние процессы, необходимо рассмотреть саму конструкцию устройства автоматики для газовых котлов.

На этом пункте лучше остановиться детально, потому что тогда вопрос о том, какой котел выбрать для домашнего отопления на газе, будет более понятен. А также можно будет приобрести самую эффективную модель с высоким порогом безопасности.

Конструкция автоматики

Всю внутреннюю оснащенность автоматики для газовых котлов, которая применяется при монтировании отопительной системы, можно разделить на категории, их всего две:

• первая категория – это те приборы, которые обеспечивают безопасную и верную работу всего оборудования котла;
• вторая категория – это те устройства, которые могут значительно повысить комфорт при пользовании котлом.

Автоматика безопасности газовых котлов состоит из следующих элементов:

1. тот модуль, который обеспечивает контроль над пламенем. Он состоит из термопары и газового клапана, работающего, как электромагнитный, и перекрывающего подачу топлива;
2. также там есть то устройство, которое защищает от перегрева систему и поддерживает необходимый температурный режим, такую задачу берет на себя термостат. Он самостоятельно, по необходимости, включает либо отключает котел, в те моменты, когда температура приближается к заданным пиковым отметкам;
3. тот датчик, который контролирует тягу. Этот прибор работает на основании колебаний, зависящих от того, как изменяется положение пластины биметаллической. Она, в свою очередь, соединяется с клапаном газовым, прекращающим подачу газа на горелку;
4. также есть клапан предохранительный, который может отвечать за сброс излишек теплоносителя (например, воздуха или воды) в контуре. Некоторые производители сразу же предусматривают элемент, помогающий сбрасывать излишки.

Устройства, которые входят в систему безопасности, поделены на следующие типы:

• механические;
• и работающие от источника питания.

Они работают либо под воздействием привода и контроллера, который ими управляет, либо координируются электронным способом.

Автоматика обеспечивает пользователю более комфортный функционал, который является дополнительным:

1. автоматический поджиг горелки;
2. модуляция интенсивности пламени;
3. самодиагностические функции.

Но таким функционалом не ограничивается внутренняя конструкция моделей.

В некоторых конструктивных особенностях моделей есть такие дополнения, как отправка данных и обработка их электронной системой на оснащённом контроллерами и микропроцессорами оборудовании. Дальше происходит следующая ситуация: на основании полученных данных сам контроллер начинает регулировку команд, которые приводят в действие приводы системы автомата.

Механическая автоматика газового котла тоже требует детального рассмотрения.

1. Газовый клапан полностью перекрыт, и установка отопительная находится в нерабочем состоянии.
2. Для того чтобы запустить газовый котел механический, выжимается шайба, обеспечивающая пуск топлива и открывающая клапан.
3. Клапан под воздействием шайбы открылся, и газ потек на запальник.
4. Осуществляется поджиг.
5. После этого начинается постепенный разогрев термопары.
6. На электрический запорный магнит подается такое напряжение, которое обеспечивает его открытое положение, для того чтобы доступ топлива не перекрывался.
7. Механический поворот шайбы регулирует нужную мощность устройства газового обогрева, и топливо в нужном объеме и с необходимым давлением подходит на саму горелку. Происходит возгорание топлива, и котельная установка начинает существовать в рабочем режиме.
8. И после этого этот процесс контролирует термостат.

Как устроена система безопасности

Устройство системы безопасности в автомате для газовых котлов – это необходимый атрибут, так как под ее контролем проходят все внутренние процессы.

Автоматически регулируются следующие моменты:

• происходит регулировка давления газа;
• если значения падают ниже установленного производителем или пользователем, то перекрывается доступ топлива. Это обеспечивается за счет того, что запорный механизм опускает клапан;
• если работа модуля зависит от энергетических источников, то контроль над давлением осуществляется посредством реле, которое колеблется в зависимости от давления. Они состоят из некой мембраны, обеспеченной штоком. И когда давление стабилизируется, то мембраны принимают положение, помогающее разомкнуть контакты, обеспечивающие питание для отопительной установки. Но если давление приходит в норму, то контакты снова смыкаются, и установка работает;
• обеспечение пламени в горелке. Если пламени нет, то термопара быстро остывает и производство необходимого тока прекращается. А заслонка, работающая на электромагнитном принципе, прекращает подачу топлива на саму горелку;
• наличие необходимой тяги в том канале, который обеспечивает отвод дыма. Когда тяга уменьшается, то биметаллическая пластина от нагрева принимает другую форму. Та тяга, которая соединяла датчик и клапан, выводит из рабочего режима систему. Прекращается поступление топлива на горелку;
• наличие термостата, который следит за колебаниями температуры самого теплоносителя, циркулирующего в контуре. Почти все, отвечающие современным требованиям системы, обеспечивающие безопасность, оснащены реле и датчиками, гарантирующими контроль присутствия теплоносителя внутри контура.

Но нужно понимать, что автоматике для газовых котлов нужны профилактические осмотры специалистов, потому что даже самая хорошая автоматика может выйти из строя по многим причинам. Но если ее периодически осматривает мастер, то система должна работать безотказно.

Какие функции выполняет автоматика для газовых котлов

Функционал, который обеспечивает автоматика для газовых котлов, довольно широк. Он простирается от простого пуска и контроля до регулирования температурного режима в разных помещениях на многих уровнях. Все зависит от выбранной модели. Следует ориентироваться на то, какие требования предъявляет покупатель к установке.

Что лучше выбрать: электронику или механику

В бюджетных моделях, конечно, используется более простая система механического контроля, а в продвинутых установках все основано на принципах электронного регулирования.

Но весь вопрос заключается в том, чтобы электронная система получала бесперебойное питание, иначе можно остаться с хорошей установкой, но без тепла. Поэтому такую задачу лучше решать специалисту.

Вывод

Конечно, только пользователь решит, что для него удобнее, но производители котлов советуют для начала пригласить инженера, дабы тот оценил объемы и рассчитал, какая установка необходима. Ведь порой нет смысла монтировать огромную дорогую отопительную систему, а иногда – это непременная необходимость.

Все современные отопительные установки, использующие в качестве энергоносителя природный газ, имеют высокий уровень безопасности, что достигается за счет внедрения средств автоматики. Они контролируют и управляют процессом работы отопительных агрегатов. В данном материале нами будет рассмотрена автоматика для газовых котлов от самых известных производителей, что наиболее часто устанавливается на отечественные и импортные котлы.

Функции и принцип действия автоматики безопасности

В соответствии с нормативными документами средства автоматики котельных установок должны останавливать их работу путем отсекания подачи топлива при следующих ситуациях:

• тяга в дымоходе недостаточна и возникает опасность угара;
• давление газа в подающем трубопроводе слишком низкое или наоборот, чересчур высокое;
• погасло пламя на запальнике.

Перечисленные ситуации могут привести к затуханию основной горелки и загазованности помещения, что недопустимо. По этой причине автоматика безопасности газовых котлов должна быть установлена на всех котлах старого образца, где она не была предусмотрена производителем. Хотя зачастую произвести замену отопителя обходится дешевле, нежели приобрести и поставить автоматику на старый. Кроме недопущения загазованности помещения или угара в ее функции также входит поддержание температуры теплоносителя на определенном уровне, заданном пользователем.

Чтобы понять, как работает автоматика газового котла, вкратце разберем ее устройство. Следует заметить, что как зарубежные, так и российские производители используют в своих изделиях одинаковый принцип работы, хотя конструктивно приборы могут значительно отличаться. Наиболее простыми и очень надежными традиционно считаются автоматические газовые клапаны итальянских производителей, поэтому они встречаются чаще всего.

Ярким представителем таких газовых приборов является итальянская автоматика SIT, а точнее, ее самая популярная модификация 630 EUROSIT, чье устройство показано ниже.

Устройство автоматики SIT

Все элементы конструкции помещены в один корпус, к которому подведены трубопроводы газа. Кроме этого, к прибору присоединена капиллярная трубка от датчиков тяги и температуры (термопары), газопровод питания запальника и кабель от пъезоэлемента. Внутри расположен отсекающий электромагнитный клапан, чье нормальное состояние – «закрыт», а также регулятор давления газа и пружинный клапан.

Любой автоматический газовый котел, снабженный комбинированным газовым клапаном EUROSIT или другим, запускается в работу ручным способом. Изначально топливный тракт перекрыт электромагнитным клапаном, открывающимся путем нажатия на регулировочную шайбу, после чего топливо заполняет камеры прибора и по малому газопроводу выходит к запальнику. Удерживая шайбу, нажимаем кнопку пъезоэлектрического устройства и поджигаем запальник, нагревающий термочувствительный элемент в течении 10—30 сек. Тот, в свою очередь, вырабатывает напряжение, удерживающее электроклапан в открытом состоянии, после чего регулировочную шайбу можно отпустить.

Дальше все просто, шайбу поворачиваем до необходимого деления и тем самым открываем доступ топлива к горелке, что самостоятельно поджигается от запальника. Поскольку автоматика газовых котлов призвана поддерживать установленную температуру теплоносителя, вмешательство человека больше не требуется. Здесь принцип такой: среда в капиллярной системе при нагревании расширяется и воздействует на пружинный клапан, закрывая его по достижении высокой температуры. Горелка затухает до тех пор, пока термопара не остынет и подача газа не возобновится. Подробно работу итальянской автоматики SIT можно изучить, просмотрев видео.

Краткий обзор изделий популярных производителей

Второе место по популярности среди зарубежных газовых клапанов после «итальянцев» уверенно занимает автоматика Honeywell американского производства. Самая простая бюджетная модель комбинированного устройства работает по такому же принципу, что и EUROSIT и обладает тем же набором функций.

Под этим брендом на рынке присутствуют и другие виды автоматики для газовых котлов и прочих газовых установок с расширенными возможностями. Например, модель Honeywell VR 400 снабжена двумя клапанами с сервоприводом для работы с электронными блоками управления газовых котлов или выносными контроллерами. Прибор имеет следующие дополнительные функции:

• система плавного розжига;
• модуляционный режим работы;
• встроенный сетчатый фильтр;
• поддержание режима горелки «малое пламя»;
• дополнительные выходы для подключения реле минимального и промежуточного давления.

Учитывая условия эксплуатации в странах постсоветского пространства, не теряет своей актуальности установка автоматики на газовый котел, что адаптирована к этим условиям. Такие приборы предлагают многие российские производители, среди них заслуживают внимания комбинированные газовые клапаны Орион и автоматика САБК. Последнюю изготавливает компания «СервисГаз» (г. Ульяновск), причем ассортимент выпускаемой продукции для газовых установок очень широк.

В него входят как самые простые приборы безопасности с минимальным набором функций, так и комплекты оборудования, в которые входит несколько блоков: управляющий, силовой и газогорелочный. Продукция бренда САБК хорошо известна потребителям своей доступной стоимостью и ремонтопригодностью.

Широкой популярностью пользуется и автоматика Орион, а именно модели для бытовых котлов Орион – 16 и Орион – 20. Эти 2 изделия используют в своей работе тот же принцип с термопарой, электромагнитным клапаном и пъезорозжигом, только помимо основных функций данные устройства могут поддерживать режим малого пламени горелки при достижении заданной температуры теплоносителя. Спектр их применения – газовые котельные установки мощностью до 32 кВт.

Заключение

Современная автоматика для газового котла играет значительную роль в безопасной эксплуатации отопительного оборудования, сейчас без нее обойтись невозможно. Другое дело, что более дорогие итальянские и американские приборы отличаются высокой надежностью и долговечностью, это проверено годами работы на различных водогрейных установках.

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

Отопительный газовый котел представляет собой сложное инженерно-техническое изделие, в процессе эксплуатации требующее к себе постоянного внимания. Автоматическое управление способно обеспечить необходимый контроль параметров работыра котла, делая отопительную систему по-настоящему автономной.

Что такое автоматика для газового котла. Общее представление

Автоматика, используемая для газовых котлов — это специальные устройства, обеспечивающие контроль работы нагревательного оборудования после его запуска. Основное предназначение приборов автоматического контроля заключается в обеспечении безопасности эксплуатации обогревательных агрегатов и поддержании оптимального температурного режима в помещении.

По функциональности автоматика делится на два основных типа:

• энергозависимые устройства;
• энергонезависимые приборы контроля.

Первый тип — энергозависимая автоматика, используемая в автономных отопительных системах, имеет более простую конструкцию и работает по остаточному принципу. Сигнал термодатчика об изменениях температуры поступает на электромагнитный клапан, который закрывается или открывается, перекрывая подачу газа на газовый котел. Таким типом контрольного оборудования оборудованы практически все котлы отопления.

Пример энергонезависимого блока автоматической системы безопасности газового котла

Второй тип автоматики — энергонезависимые устройства работают на основе физических свойств вещества, находящего внутри замкнутого контура прибора. При нагревании вещество расширяется, создавая повышенное давление внутри устройства. Под действием высокого давления приводится в действие газовый клапан, перекрывающий подачу газа в камеру сгорания. Включение котла осуществляется в обратном порядке. При снижении температуры происходит уменьшение объёма вещества, вследствие чего давление в приборе уменьшается. Клапан возвращается в обычное положение, открывая доступ газу к горелке. Такие приборы автоматики стоят на оснащении энергонезависимых газовых котлов. Модели блоков системы автоматики могут отличаться только штатным набором функций.

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

Принцип действия автоматики. Основные узлы

Рассматривая внутреннее устройство приборов автоматики безопасности, можно сделать однозначный вывод, что главными элементами конструкции являются предохранительный и основной клапаны, перекрывающие подачу топлива в рабочую зону или открывающие доступ газу в камеру сгорания. На этом действии построена вся автоматика для газовых котлов отопления. Различия могут быть только в наличии дополнительных функций у приборов автоматической регулировки и способах управления ими.

К примеру: Вы хотите включить котел. Розжиг осуществляется в результате подачи газа на запальную горелку. Этот процесс контролируется электромагнитным клапаном. Установленная термопара, подогреваемая запальной горелкой, способна за короткий промежуток времени, всего 2-3 с. выдать необходимую искру для воспламенения газа на основной горелке. Отпуская кнопку розжига, вы запускаете в работу основной клапан, который подает в камеру горения газ.

Устройство работает за счет взаимодействия обоих клапанов.

Выбирая необходимую температуру воздуха для отапливаемого помещения, устанавливаем регулятор в нужное положение. За всем процессом четко следит термостат, который оснащен датчиками, регулирующими объем поступающего газа в камеру сгорания. Благодаря двум клапанам, отсечному и моделирующему, установленному в термостате, регулируется поток газа, следовательно, и интенсивность нагрева котла. Схема расположения основных мест регулировки на приборах примерно выглядит таким образом.

На заметку: Интенсивность нагрева котельного оборудования можно регулировать путем увеличения или понижения рабочего давления на штуцерах. Обычная мембрана способна регулировать рабочее давление бытового газа на выходе. В другой ситуации отрегулировать выходное давление газа в системе можно путём манипуляций с винтом подачи газа.

Следует детальнее остановиться на том, какие виды автоматики существуют для домашних котлов на газообразном топливе, на каком принципе основана работа автоматических приборов, и как это отражается на безопасности и эффективности автономной системы отопления.

Основные функции автоматики

Главное назначение автоматики в системах отопления — мгновенная реакция на изменение ситуации. Одна из основных задач автоматических приборов регулировки – прекращение подачи газа в рабочую зону. Ситуации, при которых может возникнуть необходимость отсечь подачу бытового газа, могут быть следующие:

• плохая работа вытяжного устройства, ухудшение тяги, при которых высока вероятность попадания во внутренние помещения вредных продуктов горения;
• резкие перепады рабочего давления в магистральном газопроводе;
• несанкционированное затухание пламени на основной горелке.

В перечисленных ситуациях именно благодаря автоматике газового котла контролируется подача газового топлива, что обеспечивает безопасность жильцов. Именно из соображений безопасности, в соответствии с существующими нормативами, автоматическими системами необходимо оборудовать все старые модели газо-нагревательного оборудования, штатная комплектация которых не предусматривала оснащение этими устройствами. Что же касается газовых отопительных агрегатов последних выпусков — то это котлы с автоматикой.

Для справки: в ряде случаев дешевле произвести установку нового котла, чем заниматься модернизацией старой системы отопления, оснащая котел автоматикой. Причина кроется в существенных конструктивных отличиях моделей старого образца от современных обогревательный агрегатов.

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 75 0 С) выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в естественное положение. Все просто и понятно.

Электронные автоматические системы контроля

Наиболее распространенный вид автоматики, который используется в бюджетных моделях котлов – электронный термостат.

Прибор устанавливается внутри помещения и управляет обогревом на основе сигналов выносного термодатчика, расположенного в актуальной зоне помещения. При снижении температуры ниже установленного предела на котел подается сигнал о включении. При достижении оптимальных температурных параметров датчики передают в систему сигнал о выключении. Термостаты комнатные имеют с газовыми котлами кабельное соединение.

В данном случае наличие термостата обеспечивает оптимальную температуру нагрева газового котла и экономичность расхода голубого топлива. На сегодняшний день в продаже представлены термостаты нескольких типов, отличающиеся функциональностью, техническими характеристиками и способом монтажа. Программируемые приборы обеспечивают поддержание внутри жилого помещения оптимального температурного режима в течение заданного периода времени.

На заметку: некоторые модели могут осуществлять автоматический контроль над работой газового котла в течение суток, другие образцы техники способны контролировать работающий агрегат в течение недели. Производятся также приборы автоматического контроля беспроводного действия, позволяющие дистанционно контролировать работу котла. Радиус действия современных дистанционных систем управления, в зависимости от выбранной модели, составляет 25-100 м.

Заключение

Что лучше, механическая автоматика или электронные приборы контроля, решает потребитель. Хороший газовый котел может успешно работать как при ручном управлении, так и с использованием электронных автоматических устройств.

Современные приборы, которыми оснащаются все существующие на сегодняшний день модели газовых котлов, являются неотъемлемой частью системы отопления. Без настроенной соответствующим образом автоматики корректно не будет работать ни один газовый котел.