Устройство и принцип работы автоматики для газовых котлов отопления: рассмотрим по пунктам

Газовые котлы в настоящее время являются наиболее востребованными системами для отопления коттеджей, частных загородных домов, к которым подведены сети газоснабжения. Зачастую монтажные организации предлагают установку именно газовых котлов при необходимости снабжения жилья отоплением.

И это не удивительно, ведь газ является самым доступным, дешевым топливом. В то же время современная автоматика для газовых котлов способна обеспечить абсолютную безопасность эксплуатации отопительной системы.

Что такое автоматика для газового котла? Общее представление

Как выбрать газовый котел — самые хорошие и лучшие модели

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.

Заземление газового котла: как это сделать и зачем?

Виды энергозависимых систем и принцип работы

Для того чтобы избежать опасных ситуаций, рекомендуется приобрести автоматику для газового котла. Она необходима для закрывания и открывания клапана при помощи электроники. Происходит это после того как подаст сигнал термодатчик.

К приборам, которые регулируют температуру в доме и обеспечивают безопасность, можно отнести:

1. Суточный программатор может программировать все работы отопительного котла на 24 часа. После того как пройдут сутки, цикл повторится. Подсоединить программатор к отопительному котлу можно беспроводным способом по радиоканалу или проводным. При помощи двухжильного кабеля можно подключить суточный программатор фирмы Saunier Duval модель ExaCONTROL. Он необходим для программирования по времени температуры в контуре для нагрева воды и температуры носителя тепла в контуре отопления.
2. Комнатный термостат подключается к газовому котлу при помощи кабеля. Такой прибор работает по простому принципу: после того как температура станет требуемой, то на клапан подачи газа поступает сигнал, затем котел выключается. Если температура понизилась, то котел автоматически включается. Термостат электромеханический SEITRON TAM011MI выпускается на основе мембранного блока с наполнителем из газа. Управлять термостатом можно датчиком температуры. Если температура стала оптимальной, то датчик замыкает или размыкает контакты, таким образом, котел включается или выключается.
3. Недельный беспроводной программатор. Рассмотрим модель Auratin 2025, которая может работать между приемником и передатчиком на расстоянии. Если есть бетонные стены, то расстояние составит 30 метров, если на открытом пространстве – 300 метров. Программатор может обеспечить комфортную температуру в комнате за счет высокой точности регулировки. Пользоваться прибором удобно, так как дисплей имеет подсветку, а ее цвет можно выбрать. Можно настраивать 6 программ. Можно подключить температурный внешний датчик, так как есть специальный разъем.

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.

Отвод дыма

Важно учитывать, что отопительная система, работающая на газу, вне зависимости от того, какие типы газовых котлов отопления установлены, требует непрерывного отвода дыма. Во многом организация отвода дыма зависит от того, какой именно камерой сгорания оснащен котел.

В случае если камера открытая и у вас газовые котлы отопления дымоходные – дым покидает камеру через специально смонтированную дымовую трубу.

Особенность камер такого типа – они для поддержания горения используют воздух непосредственно из помещения. Такая особенность работы оборудования требует качественной вентиляции.

Варианты установки дымохода

Закрытая камера сгорания работает несколько иначе. Дым выводится в трубу принудительно – при помощи мощного вентилятора, который установлен непосредственно в котле. В подобных системах труба для отведения дыма чаще всего делается из стали или чугуна. Наружу она выходит через наружную стену дома. Газовые котлы отопления без дымохода – хороший выбор.

Основные функции автоматики

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

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

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

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

Основная статья: газовая горелка своими руками.

Виды газовых клапанов

Основной элемент системы автоматики – газовый клапан электромагнитный. Такое гидравлическое устройство используется для регулировки потока газа при помощи передачи электропитания на катушку клапана. Сердечник, который связан с седлом клапана, втягивается в катушку под действием электромагнитных сил.

Клапан может быть нескольких видов в зависимости от рабочего положения седла:

1. Модулирующие клапаны устанавливаются на газовых котлах с возможностью плавного изменения мощности.
2. Одностадийные клапаны. Они имеют только два положения: «открыто» и «закрыто». После того как подается питание, клапан принимает крайнее положение и происходит полный расход газа, на которое рассчитан котел.
3. Двухстадийные клапаны. Такой вид может полностью открыться с временной задержкой через промежуточное положение. Благодаря такой конструкции происходит плавный пуск отопительного оборудования. Одностадийные и двухстадийные клапаны используют только для одностадийных горелок.
4. Трехстадийные клапаны. Такие элементы можно установить на устройствах, где есть две ступени мощности.

Преимущества газовых котлов

Газовые системы отопления обладают следующим рядом достоинств:

1. Автоматика обеспечивает стабильность работы и простоту эксплуатации отопительного агрегата.
2. Газовые котлы быстро окупаются в связи с эффективной работой и невысокой стоимостью топлива.
3. Способны обогревать внушительные площади помещений.
4. Принцип работы рассчитан на действительно продолжительный срок службы.
5. Демонстрируют высокие показатели КПД.
6. Не заставляют пользователя следить за уровнем пламени. Газ подается непрерывно, а в случае затухания горелки автоматика для газовых котлов отопления сообщает об этом системе и возобновляет горение.
7. Котел отдает больше энергии, чем потребляет сам.

Применение мультиблоков автоматики для газового оборудования

Производители автоматики продают уже готовые блоки, которые состоят из комплекса приборов. Например, газовые автоматические системы производят такие фирмы как: Dungs, SIT и Honneywell.

В систему автоматики Elletrosit входят следующие элементы:

• Датчика тяги;
• Комбинированного газового клапана;
• Двухступенчатого клапана горелки;
• Термостата с термодатчиком;
• Стабилизатора давления газа;
• Предельного термостата с датчиком.

Включить и выключить стопорный клапан можно при помощи термостат, который контролирует температуру носителя тепла в контуре.

В такой автоматической системе есть возможность подключения комнатного термостата, благодаря ему можно обеспечить комфортную температуру в каждой комнате в автоматическом режиме.

Современные автоматические системы управления газовыми котлами могут не только контролировать пуск и остановку оборудования, но и обеспечить сигнализацию, диагностику, а также управление мощностью агрегата.

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.