Автоматика для газовых котлов отопления: устройство, принцип работы, обзор производителей

Технология изготовления. Инструкция

После ознакомления с устройством котла можно попытаться сделать аналогичный прибор в домашних условиях

Этот процесс не настолько труден, как может показаться, но требует предельной осторожности и внимательности. В противном случае готовое изделие может быть небезопасным

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для работы потребуется такое оборудование:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• железный тройник;
• электродная изоляция (из полиамида);
• нулевой провод;
• муфта;
• клеммы заземления;
• труба соответствующих размеров из стали;
• изоляция для клемм.

Этап 2. Сборка ионного котла

Собираем котел

Вначале уясним несколько важных аспектов. Так, ионному котлу необходимо заземление, о чем упоминалось выше, а еще нулевой кабель должен подаваться исключительно на наружную трубу. Также стоит помнить о том, что фаза должна подаваться лишь на электроды.

Собираем котел

При соответствующей подготовке процедура сборки не должна вызывать никаких затруднений.

Собираем котел

Шаг 1. Вначале берется заранее приготовленная труба (оптимальные размеры – длина 25 см, диаметр 8-10 см). С одной стороны в трубу помещается набор электродов, с другой же устанавливается муфта для подключения к отопительной магистрали.

Чертеж ионного котла

Шаг 2. Возле электрода устанавливается изолятор, который помимо своей прямой функции послужит одновременно для дополнительной герметичности котла.

Шаг 3. Для изготовления изолятора используется термоустойчивый пластик высокого качества. Но для прибора важна не только герметичность, но еще и возможность резьбового соединения электрода с тройником. Именно поэтому рекомендуется поручить изготовление изолятора опытному специалисту, который сделает деталь в соответствии с необходимыми размерами.

Детали для сборки котла

Шаг 4. К корпусу приваривается большой болт. Далее к болту крепится нулевой кабель и заземляющие клеммы.

Шаг 5. После подключения к отопительной системе (это выполняется с помощью муфты) остается лишь скрыть готовый котел посредством декоративного покрытия. Такое покрытие необходимо не столько в целях эстетики, сколько для безопасности, защиты от поражений током. Не стоит пренебрегать этим, т. к. необходимо максимально ограничить доступ к теплогенератору.

Этап 3. Монтажные работы

Схема подключения котлаСхема подключения котла

• воздухоотводчики;
• манометр;
• предохранитель.

При этом запорная арматура устанавливается уже после расширительного бака. Более детально с особенностями подключения поможет ознакомиться приведенная выше схема.

Монтаж котла электродногоМонтаж котла электродногоСхема подключенияСборка системы отопленияСборка системы отопленияСборка системы отопленияПолифосфатный фильтрНастройка электродного котла

Видео – Ионный котел своими руками

Другие важные моменты установки.

1. Котел устанавливается исключительно вертикально, что объясняется только особенностями функционирования. Крепежные элементы должны быть отдельными.
2. Перед монтажом прибора вся отопительная система тщательно промывается. Для этого берется чистая вода, разбавленная соответствующим средством (таким, к примеру, как Rothenberger). Если используется загрязненный теплоноситель либо магистраль была некачественно промыта, то производительность ионного котла существенно снизится.
3. Для заземления можно использовать лишь медный кабель ø4 мм (или больше) с сопротивлением не выше четырех Ом. Кабель подключается к клемме-нулю, которая, соответственно, расположена в нижней части корпуса агрегата.
4. Отопительные приборы (батареи) подбираются в соответствии с объемом системы. Оптимальный вариант – киловатт мощности прибора соответствует 8 литрам суммарного объема. Если превысить этот показатель, то котел будет функционировать дольше, чем требуется, вследствие чего возрастут затраты на электроэнергию.
5. Помимо того, при обустройстве отопительной системы предпочтение следует отдать биметаллическим сплавам или алюминию. Неприемлемо использование других сплавов, поскольку в них имеется много различных примесей, которые воздействуют на электропроводность рабочей жидкости.
6. Если устанавливается открытая система, то используемые батареи в любом случае должны иметь полимерное напыление на внутренней поверхности, что воспрепятствует доступу воздуха и, как следствие, предотвратит коррозию. У систем закрытого типа подобного недостатка нет.
7. От чугунных изделий следует отказаться вовсе, ведь примеси, содержащиеся в них в большом количестве, снизят производительность ионного котла. Также у таких батарей слишком большой объем, что повысит потребление электроэнергии.

Устройства автоматической регулировки работы газовых котлов

Новейшие модели котлов оборудуются целой массой элементов для обеспечения работы отопительной системы в автоматическом режиме. Данные составляющие направлены, в первую очередь, на поддержание стабильной работы оборудования без участия пользователя.

Автоматика для котлов обеспечивает:

• безопасное функционирование отопительной системы;
• автоматическое включение-выключение оборудования;
• удобное управление функциями отопительного агрегата.

Арматура

Газовая арматура представляет собой функциональное приспособление для обеспечения работы бытовых систем отопления, которое отвечает на команды схемы управления котлом.

Активизация регуляторов газовой арматуры задействует процессы остановки-пуска оборудования котла, а также корректирует мощность системы.

Клапаны

Клапаны – элементы котлов со встроенными горелками. Основная задача этого вида автоматики на газовый котел заключается в открытии и остановке подачи газа на горелки.

Управление данными элементами отопительной системы может осуществляться механическими способом либо электронными приборами в зависимости от типа котла.

Реле максимального давления

Релейная автоматика направлена на защиту системы от возможного перегрева или выхода из строя при неконтролируемом росте давления на горелках. Отсутствие реле ведет к увеличению уровня факела и постепенному прогоранию внутренней камеры котла.

Такая автоматика для газовых котлов отопления основана на последовательном подключении к электрической цепи реле минимального давления. Срабатывание одной из систем релейной автоматики приводит к автоматическому отключению котла.

Реле минимального давления

В целях обеспечения безопасности при эксплуатации газовых отопительных систем широко применяется автоматика в виде реле минимального давления. Элемент автоматики выключает котел при падении давления в системе до уровня ниже того, который заранее устанавливается специалистами. Значение границ показателей давления можно изменять в настройках котла.

Конструкция такой автоматики безопасности для газовых котлов представляет собой мембрану, которая воздействует на целую группу контактов. При падении давления в системе мембрана перемещается специальной пружиной, после чего происходит переключение электроконтактов. Результатом становится разрыв электрической цепи, которая и управляет работой котла.

Как только показатели давления в системе восстанавливаются к прежнему значению, устройство возвращается в исходную позицию. Происходит переключение контактов в обратную сторону, и котел вновь возвращает способность к запуску.

Термостат

Термостат представляет собой сравнительно несложное электромеханическое приспособление.

Главное предназначение данного элемента автоматики газовой отопительной системы заключается в поддержке заданных параметров температуры теплоносителя.

Контролер

Автоматика на газовые котлы предполагает наличие электронных приспособлений для реализации довольно сложных алгоритмов управления в виде специальных контролеров. Согласно функциональности и возможностям существуют различные виды контролеров. Однако все они обязательно содержат датчики давления и температуры.

Если говорить о классификации контролеров, то здесь различают устройства по алгоритму и объектам управления, коммуникативным возможностям, средствам интеграции с отопительной системой.

Принцип работы энергонезависимой автоматики

Независимые от энергии приборы автономны, им неважно наличие электрической сети, они имеют лёгкое ручное управление. После самостоятельной установки владельцем необходимой температуры, нагрев поддерживается в автоматическом режиме, то есть путём регулировки подачи газа в горелку. Функционирует автоматика для газового агрегата таким способом: в работающем котле при помощи термостата, который соединён с клапаном и подаёт топливо в горелку, отслеживается соответствие температуры установленным параметрам

Термопара, установленная в теплообменнике, фиксирует температуру теплоносителя. Главный элемент термопары – это инваровый стержень. Он чутко реагирует на изменения температуры. Стержень воздействует на клапан, настраивающий подачу газа, он удлиняется при нагреве и становится короче при охлаждении

Функционирует автоматика для газового агрегата таким способом: в работающем котле при помощи термостата, который соединён с клапаном и подаёт топливо в горелку, отслеживается соответствие температуры установленным параметрам. Термопара, установленная в теплообменнике, фиксирует температуру теплоносителя. Главный элемент термопары – это инваровый стержень. Он чутко реагирует на изменения температуры. Стержень воздействует на клапан, настраивающий подачу газа, он удлиняется при нагреве и становится короче при охлаждении.

С повышением температуры приток топлива становится меньше – и пламя тухнет до той поры, пока стержень не станет холодным.

Про виды термопары можно узнать на странице https://teplofan.ru/sistemy-otopleniya/komplektuyushhie/termopara.

Принцип работы датчиков тяги и пламени аналогичен функционированию автоматики котла при изменениях температуры теплового носителя. Один датчик чувствителен к ухудшению тяги дыма, другой – к сильному снижению газового давления в трубе. Принцип работы автоматики тот же: расширение или деформация материала при сильном нагреве. В состав датчика тяги, который находится в дымовом колпаке, входит пластина из биметалла. С ухудшением тяги, горючие газы дыма скапливаются и перегревают пластину. Пластина изгибается, контакты разъединяются, газ в камеру сгорания не поступает. Похожим способом функционирует и датчик пламени.

Несмотря на удобство электроники, многие всё же выбирают механическую автоматику для газового котла. На это есть несколько причин:

1. Управление такой автоматикой элементарное.
2. Энергонезависимая система стоит намного меньше устройств, потребляющих энергию.
3. Не боится отключения сети электропитания, скачков напряжения, что не вынуждает приобретать стабилизатор напряжения.

Сколько стоит автоматика котла

Стоимость варьируется от нескольких тысяч рублей, до половины стоимости котла. На цену влияет несколько факторов:

1. Страна производитель.
2. Тип автоматики.
3. Комплектация.

Отечественная автоматика в полной комплектации, включающей горелочное устройство, запальник и мультиблок управления, обойдется приблизительно в 5-6 тыс. руб. За эту сумму, можно приобрести комплект АПОК – 1, Искра, Вакула и т.п.

Итальянская автоматика управления на базе микропроцессора, будет стоить, начиная от 10 тыс. руб. и выше. Стоимость мультиблока, приблизительно на 1-2 тыс. руб. выше, чем у отечественного аналога.

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.

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

Вам будет интересно >> Принцип работы двухконтурного газового котла Протерм

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.

Задачи и цели

Современные системы автоматизации котельных способны гарантировать безаварийную и эффективную эксплуатацию оборудования без непосредственного вмешательства оператора. Функции человека сводятся к онлайн-мониторингу работоспособности и параметров всего комплекса устройств. Автоматизация котельных решает следующие задачи:

• Автоматический запуск и останов котлоагрегатов.
• Регулирование мощности котлов (управление каскадом) согласно заданным первичным настройкам.
• Управление подпитывающими насосами, осуществление контроля уровней теплоносителя в рабочем и потребительском контурах.

• Аварийный останов и включение сигнализирующих устройств, в случае выхода рабочих значений системы за установленные пределы.

Производители

Многие компании, выпускающие автоматику для газовых агрегатов, изготавливают и цельные блоки, в которых в наличии есть все самые необходимые приборы:

• терморегулятор;
• клапан;
• датчик давления;
• реле
  исполнения.

Устройство автоматики может меняться в зависимости от выпускающей компании, хоть и функционируют приборы по аналогии. Автоматика из Италии SIT
является надёжной и простой. Наибольшим спросом пользуется модель 630 EUROSIT.

Отечественные аналоги можно увидеть под марками САБК и Орион
.

Американская автоматика для газового котла Honeywell
является одной из самых популярных.

Популярная модель Honeywell VR 400
имеет два клапана с сервоприводом для функционирования с электронными блоками управления котлов или выносными контроллерами. Устройство обладает такими характеристиками:

• функция плавного розжига;
• работа по принципу модуляции;
• вмонтированный сетчатый фильтр;
• поддерживание режима горелки «малое пламя»;
• резервные выходы для присоединения реле минимального и промежуточного давления.

Продукция фирмы Honeywell высокоточная, качественная и эффективная вне зависимости от ценовой категории, поэтому она так популярна во многих странах. Бюджетная автоматика для газового котла этой компании стоит около 50$ (модели Honeywell vs8620, Honeywell v5475, Honeywell v9500
). Такие приборы включают в себя:

• стандартный набор контроллеров, которые способствуют безопасной работе газового котла и сохраняют указанную температуру теплоносителя в системе;
• теххарактеристики с более необходимыми показателями;
• механическую ручку регулировки режимов температур.

Системы Honeywell могут выполнять следующие функции:

1. Удерживать указанную температуру теплоносителя (от 40 °C до 90 °C).
2. Проводить выключение агрегата при отсутствии газа.
3. Проводить выключение котла при прекращении тяги в дымоходной трубе или при появлении обратной тяги.
4. Перекрывать подачу газа при затухании горелки.

Автоматика для газового котла Honeywell популярна в настоящее время и выпускается в большом ассортименте, поэтому у покупателя всегда есть выбор контроллеров. Автоматика безопасности газовых котлов Honeywell зарекомендовала себя как техника высококачественная, точная и эффективная. И это относится ко всем моделям компании, вне зависимости от цены.

Современная автоматика для газовых котлов отопления имеет большое значение в безопасной эксплуатации обогревательного устройства, и в настоящее время без неё обойтись практически невозможно. Зарубежные модели автоматики отличаются высокой надёжностью и долгим сроком службы, это доказывает проверенная временем работа приборов на разных газовых котлах.

Автоматика Honeywell – это доступное многофункциональное энергонезависимое устройство, которое позволяет регулировать подачу газа, беря в расчёт показатели температуры воды и электрической энергии в системе.

Газовый клапан Honeywell способен создать режим эффективного использования топлива и высокий показатель пожарной безопасности.

Выбрать и приобрести запчасти Honeywell больше не проблема, достаточно заглянуть сюда . Также вы сможете проконсультироваться со специалистами.

Обзор популярных производителей

От исправной работы автоматизации систем безопасности теплового оборудования будет зависеть продолжительность безотказного функционирования таких бытовых приборов, а также сохранность имущества и жизни людей. Учитывая этот факт, к выбору автоматических датчиков следует подойти в высшей степени ответственно.

Приобретение продукции популярных производителей, несмотря на более высокие расценки, является более выгодным, ведь такие элементы прослужат дольше, а надёжность оборудования известных фирм не в пример выше дешёвых аналогов, изготовленных кустарными методами. Наиболее популярными производителями такого вида оборудования являются:

Eurosit. Автоматика для котлов, выпускаемая под эти брендом обладает европейским качеством и надёжностью. При необходимости, можно приобрести как отдельные элементы таких систем, так и готовые комплексы защиты отопительного оборудования.

• Орион. Отечественный производитель высококачественного оборудования для автоматических систем теплового оборудования. При этом, продукция фирмы находится в бюджетном ценовом диапазоне. Системы безопасности «Орион» устанавливаются, как правило, в напольные газовые котлы, которые были произведены в России.
• Honeywell. Американская компания, производящая автоматические системы высочайшего класса уже более 100 лет. Различные клапаны и реле, продаваемые под этим брендом, при правильной эксплуатации прослужат не менее 10 лет.

Любой образец автоматики, выпускаемый этими фирмами можно использовать без каких-либо опасений. Многоуровневый контроль на производстве и предпродажная подготовка практически исключают вероятность приобретения бракованных изделий.

Орион

Автоматическое устройство Орион изготовляется в России. В комплектацию прибора входят пьезоэлектрический розжиг и датчик тяги.

Прибор Орион выглядит просто и имеет минимальный набор функций. Его возможности не слишком велики, но, благодаря лояльной стоимости и элементарному способу управления, агрегат пользуется спросом

Устройство отключает газ в случае произвольного затухания горелки или отсутствия нужной тяги. Когда температура воздуха в помещении снижается, термостат активирует подачу топлива и работа котла возобновляется.

Переход в режим уменьшения пламени при достижении определенной (заданной пользователем) температуры происходит автоматически и позволяет экономить топливный ресурс.

Honeywell

Кроме недорогих бюджетных моделей компания Honeywell выпускает и другие виды автоматического оборудования, например, люксовые хронотермостаты премиум-серии СТ либо программированные термостаты Honeywell YRLV430A1005/U.

Прибор YRLV430A1005/U при максимально широком функционале обладает дружественным интерфейсом и не вызывает у клиентов никаких сложностей в процессе использования. Стоимость изделия довольно высока, но все же ниже, чем у конкурентов, предлагающих сходные по характеристикам модели

Эти электронные панели позволяют задать греющему оборудованию самые подробные и точные настройки, вплоть до изменения температурного режима несколько раз в день в зависимости от времени суток, погодных условий и личных пожеланий.

Honeywell 5474

Прибор Honeywell 5474 изготовляется немецким концерном Honeywell, уже более сотни лет специализирующимся на разработке и продаже различных видов автоматики. Корректно работает с бытовыми газовыми котлами мощностью до 32 кВт.

Honeywell 5474 – энергонезависимый прибор для управления системой отопления. Оснащен микрофакельными горелками из жаропрочной нержавеющей стали. Они обеспечивают более качественное сгорание газа, снижают выброс в атмосферу вредных веществ и не дают лишней саже откладываться в дымоходе

Автоматическая система Honeywell 5474 снабжена базовым набором контролирующих функций, которые гарантируют эффективную работу котла при абсолютной безопасности для пользователей.

Изделие в авторежиме поддерживает заданную температуру теплоносителя (от 40 до 90 градусов), отключает котел в случае прекращения подачи топлива, отсутствия тяги нужного уровня в дымоходе, возникновения обратной тяги или затухания горелки.

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:

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:

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 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 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:

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

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.