Системы автоматизации для газовых отопительных котлов: устройство, принцип действия и обзор брендов

Газовые отопители для домашнего использования, работающие на сжиженном или природном газе, не требуют от владельцев постоянного надзора. Эту функцию берет на себя автоматизация, предназначенная для газовых котлов.

Как электронные, так и механические управляющие блоки, встроенные в теплогенераторы, регулируют процесс горения и поддерживают необходимую температуру в системе теплоносителя.

Типы автоматических систем для отопительных котлов

Автоматика функционирует надежно и точно, повышает производительность отопительного оборудования, способствует эффективному использованию энергоресурсов, облегчает эксплуатацию систем обогрева и обеспечивает их безопасность.

Автоматизированные системы защищают отопительное оборудование от перегрузок и инициируют экстренное отключение подачи газа при возникновении обстоятельств, угрожающих безопасности. Также они регулируют интенсивность горения и текущий расход топлива, что позволяет пользователям экономить на отоплении своих помещений.

Управляющие узлы имеют гибкие параметры настройки и дают возможность владельцам устанавливать наиболее удобные для них режимы работы

По своему принципу и конструктивным характеристикам газовая автоматика делится на:

• приборы, зависящие от источника энергии;
• независимые от энергии устройства.

Системы первого типа представляют собой сложные электронные устройства, требующие постоянного подключения к электрической сети для корректной работы. В свою очередь, второй тип состоит из упрощенных механических конструкций, не нуждающихся в дополнительной электропитании.

Тип #1 — энергозависимые устройства

Энергозависимый модуль — это компактное электронное устройство, активно реагирующее на подачу топлива. Оно включается и выключается в момент открытия или закрытия основного газового крана. Обладает довольно сложной конструкцией и множеством компонентов и микросхем.

Эти модули позволяют пользователям:

• включать или останавливать подачу газа;
• автоматически запускать отопительную систему;
• регулировать мощность основной горелки (благодаря термостату);
• выключать котел в условиях экстренной ситуации и в рамках заданной пользователем программы;
• просматривать текущие данные на дисплее (температура воздуха в помещении, уровень прогрева теплоносителя и пр.).

Более сложные модули обладают расширенным функционалом и предлагают пользователям удобные условия для управления и контроля работы котла. Электронные панели обеспечивают полную защиту оборудования от неисправностей трехходового клапана и предотвращают его замерзание.

Если температура в помещении резко падает, автоматическая система самостоятельно активирует отопление и отключает его, как только пространство наполняется комфортным теплом.

Некоторые модули оснащены функцией самодиагностики, которая помогает выявлять неисправности и своевременно заменять поврежденные детали. Это позволяет заблаговременно обнаруживать поломки и устранять их до возникновения серьезных проблем.

Небольшие неисправности могут перерасти в масштабные проблемы и привести к значительным расходам на ремонт и полную или частичную замену оборудования. Самодиагностика помогает оперативно находить неполадки и своевременно их устранять.

Электронная автоматизация, отвечающая за безопасность использования котла, обеспечивает бесперебойную работу, предотвращает перегрев системы и немедленно блокирует подачу газа при снижении тяги или затухании пламени в горелке.

На рынке представлено множество моделей энергозависимой автоматизации. Оборудование выпускается как известными мировыми брендами, так и небольшими компаниями, стремящимися занять свое место в индустрии.

Энергозависимая автоматизация представлена в виде панели управления, на которой пользователь может установить удобные для себя настройки работы оборудования. Хотя стоимость «умного» устройства может быть высокой, инвестиции оправданы возможностью снизить потребление ресурсов без ущерба для комфорта.

Среди доступных моделей можно найти как простые устройства, так и болееadvanced варианты с возможностью программирования.

В пользователе есть возможность задать индивидуальные настройки работы, а также перепрограммировать систему на автоматическую работу в режимах день/ночь или установить желаемый уровень обогрева на 1-7 дней, ориентируясь на прогноз погоды.

Тип #2 — энергонезависимые устройства

Энергонезависимая автоматизация отличается простотой и практичностью. Управление и настройка выполняются вручную с помощью механических поворотных тумблеров, что не представляет сложности для пользователей, не обладающих техническими навыками. Работает устройство полностью автономно и не требует подключения к электросети.

Для обогрева жилого помещения и подачи горячей воды достаточно повернуть ручку управления на 2-3 деления в сторону увеличения. Если требуется максимальная температура для ванны или душа, тумблер устанавливается на максимум.

Устройство оборудовано цифровой шкалой с указанием значений от минимального до максимального. Для активации пользователь ставит отметку на нужной позиции, устанавливая требуемую рабочую температуру для котла.

После этого подключается терморегулятор, который контролирует соответствующий режим прогрева. Котел будет работать, пока температура в помещении не достигнет заданного уровня. После этого терморегулятор отключает подачу газа, повторно активируясь при падении температуры.

Принцип работы основан на особенности конструкции устройства. В теплообменнике котла расположена термопара, изготовленная из сплава железа и никеля под названием инвар.

Физические свойства этого уникального материала позволяют ему мгновенно реагировать на малейшие температурные изменения.

При повышении или понижении температуры в помещении размер стержня изменяется, что заставляет соединительный клапан вовремя перекрыть или активировать подачу газа к горелке.

Выбор энергонезависимой автоматизации дает пользователям возможность установить комфортный температурный режим в своем доме или квартире и экономно расходовать топливо, избегая высоких коммунальных платежей.

Кроме того, такие устройства оснащены чувствительными датчиками тяги и пламени. При любом снижении давления в дымоходе или в случае падения тяги, подача газа немедленно прекращается для предотвращения утечек.

Энергонезависимая автоматика имеет разумную стоимость и, в отличие от электронных моделей, не требует покупки стабилизатора, который нивелировал бы перепады напряжения в сети.

Работу датчика пламени обеспечивает специальная пластина. В нормальном состоянии она имеет слегка изогнутую форму.

В этом положении деталь удерживает клапан в состоянии «Открыто». При уменьшении пламени пластина выравнивается, и под ее давлением клапан закрывается.

Структура и принцип действия

Автоматика, управляющая газовым котлом, состоит из множества компонентов, которые можно условно классифицировать на две группы. Первая включает механизмы, обеспечивающие безопасную и эффективную работу котла, а вторая — устройства, позволяющие пользователям комфортно эксплуатировать систему отопления.

Элементы системы безопасности

Безопасную эксплуатацию агрегата обеспечивают несколько модулей:

1. Контроллер пламени — включает электромагнитный клапан и термопару, которые четко и своевременно блокируют газ, предотвращая утечки.
2. Термостат — поддерживает нужную температуру теплоносителя и защищает систему от перегрева. Когда температура падает ниже допустимого уровня, он запускает котел, а при достижении критически высокой температуры отключает его, избавляя пользователей от постоянного контроля.
3. Датчик тяги отвечает за остановку подачи газа к горелке при изменении положения биметаллической пластины, что помогает избежать утечек.
4. Предохранительный клапан контролирует уровень теплоносителя в системе.

В дополнение к вышеуказанным функциям, автоматика предлагает несколько дополнительных возможностей, улучшающих комфорт эксплуатации.

Устройство может выполнять автоматический розжиг газовой горелки, выбирать эффективные режимы работы, осуществлять рациональное расходование энергии и проводить самодиагностику, избавляя пользователей от лишних хлопот.

Принцип действия системы безопасности

Согласно актуальным нормативным актам, системы безопасности газовых котлов обязаны включать устройство, которое при неожиданной неисправности или других экстренных ситуациях автоматически отключает оборудование и блокирует подачу газа.

Для успешного выполнения этой функции автоматические системы должны отслеживать такие параметры:

• уровень давления газа в системе;
• размер пламени в горелке;
• адекватную тягу;
• температуру теплоносителя.

Если давление газа в энергонезависимой механической системе снижается до критически низкого уровня, подача газа моментально прекращается. Это происходит автоматически благодаря клапанному механизму, который настроен на определенные параметры.

Энергозависимые электронные устройства функционируют немного по-другому. Здесь описанная задача решается с помощью реле минимального и максимального давления.

Когда давление повышается, мембрана с поршнем деформируется, что приводит к размыканию электрических контактов котла. Подача газа останавливается и возобновляется только после восстановления давления.

Законодательство запрещает самостоятельное вмешательство в механизм и устранение неисправностей. Все вопросы, касающиеся ремонта, должен решать только квалифицированный специалист газового хозяйства.

В случае потери пламени горелкой термопара теряет тепло и перестает генерировать ток. Это приводит к остановке работы электромагнитного клапана, и газ перестает поступать на горелку. Если тяга снижается, биметаллическая пластина нагревается, меняет форму и воздействует на клапан, что приводит к прекращению подачи топлива.

Температуру теплоносителя контролирует термостат, который поддерживает заданный пользователем уровень нагрева, не допуская перегрева системы и ее выхода из строя.

Особенности работы системы

Энергозависимые электронные устройства опираются на информацию от датчиков. Микропроцессор и внутренний контроллер обрабатывают данные и выдают соответствующие команды, адаптированные к каждой конкретной ситуации.

Чтобы электронные устройства работали без сбоев в течение продолжительного времени, требуется ежегодный осмотр оборудования мастером для диагностики микропроцессора и анализа отчетов модулей памяти.

В механических системах принцип работы отличается. Когда котел выключен, газовый клапан полностью закрыт. При включении устройства клапан открывается, обеспечивая подачу топлива к запальнику. Розжиг повышает температуру термопары, что приводит к генерации напряжения.

Это напряжение используется электромагнитом для удержания клапана в открытом положении. Пользователь может вручную регулировать подачу и мощность котла, поворачивая клапан.

Обзор популярных моделей и производителей

На рынке автоматического газового оборудования представлены как отечественные, так и зарубежные производители. Все устройства аналогичны по принципу работы, однако могут отличаться конструкцией.

Наличие управляющей автоматики в системе газового отопления обеспечивает комфортный обогрев помещений и эффективное использование энергоресурсов. При правильном использовании экономия может составить до 43%.

Цены на модули варьируются в широком диапазоне. Простые механические устройства с ограниченными функциями относятся к бюджетному сегменту и отличаются низкой стоимостью. Более сложные электронные панели стоят дороже, но предлагают широкий спектр возможностей для настройки и контроля.

Некоторые устройства, такие как автоматика САБК, помимо основных функций оснащены встроенным стабилизатором давления. Это обеспечивает более точную регулировку работы газового оборудования.

Электронные приборы с программированием считаются высококлассными. Они позволяют владельцу настраивать работу оборудования на длительное время с учетом сезонных климатических условий и текущей температуры наружного воздуха.

1. Автоматика EUROSIT 630

Автоматический энергонезависимый блок EUROSIT 630, произведенный итальянской компанией Sit Group (Eurosit), занимает ведущее положение на рынке.

Это универсальное устройство, подходящее для парапетных и напольных котлов мощностью от 7 до 24 кВт. Управление включением/выключением, поджигом запальной горелки и настройкой нужной температуры осуществляется с помощью одной ручки с кнопкой.

Модуль Eurosit 630 — современная система управления газовым оборудованием, полностью соответствующая международным стандартам и требованиям безопасности. Обладает евросертификатом качества и гарантией от производителя.

Прибор отличается высокой надежностью, способен выдерживать значительные нагрузки и предоставляет широкий функционал. Все конструктивные элементы находятся в корпусе, к которому подключаются кабели датчиков и другие соединительные элементы.

Время зажигания котла с помощью автоматики Eurosit 630 составляет 10 секунд. Газ быстро поступает в систему, и помещение вскоре нагревается до нужной температуры.

Внутри устройства размещены отсекатель, пружинный клапан и регулятор давления. Подвод газа может осуществляться как снизу, так и сбоку, в зависимости от предпочтений пользователя. С точки зрения стоимости этот агрегат относится к бюджетной категории.

2. Модуль Honeywell 5474

Прибор Honeywell 5474 выпускается немецким концерном Honeywell, который более ста лет занимается разработкой автоматических систем. Прибор корректно работает с бытовыми газовыми котлами мощностью до 32 кВт.

Honeywell 5474 — это энергонезависимое устройство, предназначенное для управления системой отопления. Оно оснащено микрофакельными горелками из жаропрочной нержавеющей стали, что обеспечивает более качественное сгорание газа, снижает уровень выбросов вредных веществ и не позволяет образовываться сажи в дымоходе.

Автоматическая система Honeywell 5474 имеет базовый набор контролирующих функций, которые гарантируют эффективную работу котла и полную безопасность для пользователей.

Прибор автоматически поддерживает установленную температуру теплоносителя (от 40 до 90 градусов) и отключает котел при отсутствии подачи топлива, недостаточной тяги в дымоходе, возникновении обратной тяги или затухания горелки.

3. Премиум-автоматика от Honeywell

Помимо бюджетных моделей, компания Honeywell предлагает высококлассные варианты автоматического оборудования, такие как люксовые хронотермостаты премиум-серии СТ и программируемые термостаты Honeywell YRLV430A1005/U.

Прибор YRLV430A1005/U обладает широким функционалом и удобным интерфейсом, что облегчает использование для клиентов. Несмотря на высокую стоимость, она ниже, чем у конкурентов с аналогичными характеристиками.

Эти электронные панели позволяют настраивать греющее оборудование с высокой точностью, включая возможность изменения температурного режима несколько раз в день в зависимости от времени суток, условий погоды и индивидуальных предпочтений.

4. Устройство Орион

Автоматическое устройство Орион производится в России и включает пьезоэлектрический розжиг и датчик тяги.

Прибор Орион имеет простой дизайн и минимальный набор функций, его возможности ограничены, но благодаря доступной цене и простоте управления, он пользуется популярностью.

Устройство отключает газ при затухании горелки или недостаточной тяге. При понижении температуры в помещении термостат запускает подачу топлива, и работа котла возобновляется.

Автоматический переход в режим снижения пламени при достижении заданной температуры помогает экономить топливо.

Заключение и полезные видео по теме

В статье рассмотрены основные принципы работы автоматических систем для газовых котлов. Ознакомьтесь с интересными особенностями и нюансами контролирующего оборудования:

Как работает автоматика газового котла. Наглядная демонстрация процесса розжига газового агрегата:

Подробный обзор одной из популярных моделей автоматики, используемой для управления и регулировки газового котла:

Газовая отопительная система с автоматическим регулированием представляет собой удобный и экономически целесообразный вариант домашнего обогрева.

Механические контроллеры характеризуются доступной ценой, надежностью и простотой в управлении. Электронные панели обходятся дороже, но предлагают более широкий функционал для создания комфорта в помещении.

Рекомендуется приобретать мини-установки только в специализированных магазинах, где продаются сертифицированные товары, соответствующие всем требованиям к газовым системам.

Есть ли у вас дополнительные тонкости работы автоматики газового оборудования, не упомянутые в статье? Появились вопросы в процессе ознакомления с материалом? Оставляйте комментарии, делитесь своим мнением и фото по теме статьи.