Как выбрать котловую автоматику. Неисправности и ремонт своими руками

Типы систем автоматики котлов

Котловая автоматика выпускается 2-х видов:

1. Энергозависимая, которая работает только от электросети.
2. Энергонезависимая, способная функционировать в автономном режиме без подачи напряжения на ее исполнительные механизмы.

Передовые энергозависимые системы обладают самым широким набором выполняемых функций, начиная от системы безопасности котлоагрегата и заканчивая погодозависимым управлением, с применением новейших технологических решений и интеграцией в систему «Умный дом».

Энергонезависимая автоматика более упрощенная и не имеет развитой системы управления, ее применяют в местах с нестабильной подачей электроэнергии, а также на угольных агрегатах. Основные параметры, которые контролирует такая система: перегрев воды, уровень разряжения в топке и присутствие факела в топке.

Автоматизированная блочно-модульная газовая котельная

Параметры проекта

Тепловая мощность проектируемой котельной 5,7 МВт. Система теплоснабжения одноконтурная, закрытая. Основное топливо – природный газ, резервное–дизельное топливо. Установленный объем потребления природного газа: 2,955 млн. м3/год, 0,759 тыс. м3/час.

Описание проекта

Технико-экономическое обоснование: Блочно-модульная газовая котельная с учетом смены жидкого топлива (мазут) на более дешевое газообразное топливо (природный газ) с наименьшими затратами содержания новой котельной.Состав проекта: 1.Водогрейные котлы суммарной тепловой тепловой мощностью 5 МВт. Применение 3-х импортных автоматизированных жаротрубных водогрейных котлов с температурой нагрева воды не выше 338 К (1150 С) и КПД более 90%, имеющих возможность работы в автономном режиме.

2.Газогорелочные устройства. Применение 3-х импортных автоматизированных комбинированных (газо-дизельных) горелочных устройств, обеспечивающих безопасную работу, исключающую вмешательство человека, с минимально допустимыми выбросами загрязняющих веществ в окружающую среду.

3.Система автоматики безопасности котлоагрегата в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 Мпа (0,7 кгс/см2) водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 338 К (1150 С)

4.Насосное оборудование котельной с системой автоматического резервирования. Применение импортных насосных агрегатов со сниженным энергопотреблением и автоматической защитой основных параметров работы.

5.Система автоматики регулирования мощности котельной. Применение погодозависимой автоматики регулирования мощности котельной, имеющей возможность работы котельной по одному из четырех нормативных температурных графиков отпуска тепла.

6. Система подпиточной и докотловой обработки воды. Применение импортных автоматизированных систем химической очистки воды, работающих по принципу Na-катионирования. Применение импортных автоматизированных систем химической очистки воды от соединений железа определяется по результатам исходной воды. Применение импортных автоматизированных систем комплексного дозирования реагента для корректировки качества теплоносителя.

7. Система учета расхода теплоносителей – применение коммерческих узлов учета газа с телеметрией холодной воды, тепловой энергии и расхода горячей воды.

8. Система газоснабжения котельной – применение блочных газорегуляторных пунктов в соответствии с «Правилами безопасности систем газораспределения и газопотребления» определяется на основании проекта реконструкции котельной.

9. Система электроснабжения котельной – применение шкафных вводных распределительных устройств силового оборудования определяется на основании проекта реконструкции котельной.

Элементы системы автоматики

Элементы котельной автоматики связаны с мощностью агрегата и требованиям которые к ним предъявляются государственными нормативами. Для коммунальных паровых котлов ДКВР (Е), которые наиболее широко представлены в системе центрального отопления с паропроизводительностью от 2,5 до 20 т/ч и давлением насыщенного пара 13 и 23 амт.

Автоматика состоит из двух частей: безопасности и регулирования. Первая отключает котел при превышении установленных параметров газа, разряжения в топке, уровня воды в барабане, давления пара и Т питательной воды, а вторая поддерживает заданные параметры работы агрегата с помощью исполнительных механизмов.

Система автоматики котлоагрегата работает на базе микропроцессорного устройства АГАВА 6432.Комплектация системы регулирования котлоагрегата:

1. Контролер АГАВА.
2. Датчики давления газа/пара/воздуха/разрежения, Т питательной и сетевой воды, уровня воды в барабане ифакела в топке.
3. Шкаф КИРиА.
4. Сенсорный экран для оперативного персонала с индикацией и архивацией всех измеряемых параметров и работой исполнительных механизмов.
5. Блок питания с аварийной защитой при отсутствии стационарного напряжения на щите управления.
6. Расходомеры топлива, пара, питательной и сетевой воды.
7. Исполнительные механизмы по газу, воздуха, питательной воде и разряжению в котле, которые должны обеспечивать подачу среды.
8. Частотные преобразователи для управления двигателями вентилятора и дымососа.

По материалу и типу теплообменника

• чугунными;
• медными;
• алюминиево-кремниевыми;
• из углеродистой или нержавеющей стали.

Конструкция теплообменника тоже может различаться.

Самые популярные – раздельные теплообменники. Отдельно проходит вода отопления, отдельно вода для домашних нужд жильцов. Они немного дороже, но более надёжны.

Битермический теплообменник выглядит, как труба в трубе. Во внутренней трубе вода ГВС, которую нужно согреть, а во внешней циркулирует теплоноситель отопления.

Третий тип – теплообменник, в котором встроен змеевик. Ёмкость с водой греется от теплоносителя, протекающего в змеевике. Косвенная система нагрева всем хороша, но летом либо придётся топить котёл, либо жить без горячей воды.

Битермический вариант не рекомендуется использовать там, где жёсткая вода. И будьте готовы, что каждый раз сначала из крана будет сливаться обжигающая вода, а уж потом нужной вам температуры.

Принцип работы

Работа энергозависимых систем автоматизации тепловыми процессами, базируется на анализе данных от микропроцессорного блока от первичных датчиков. Все сервисные режимные установки, определяющие нормальную работу котлоагрегата выводятся на главную панель, которая устанавливается либо на самом котле для бытовых агрегатов или АОГВ, либо на выносном щите управления для промышленных и коммунальных устройств.

Современные котлы комплектуются особыми программаторами, настраивающие многодневный режим работы оборудования с учетом прогноза погоды, на отработке рабочих режимов используется средняя температура наружного воздуха.

Помимо датчиков, автоматическая система может комплектоваться контроллером, объединенного с котлом шиной, для передачи закодированные сигналов и коммуникационными модулями, гарантирующих связь с потребителем тепловой энергии через интернет-сети в удаленном режиме с помощью телефонов. Поэтому при таком высоком уровне обслуживания, очень важно, что был исправен газовый котел, а ремонт автоматики выполняется сервисным центром.

Принцип работы и разновидности энергозависимых систем

Как работает автоматика газового котла? Энергозависимые системы нуждаются в электричестве и представляют собой сложные электронные приборы, самостоятельно регулирующие подачу топлива и мощность пламени, а значит, помогают экономить средства на отоплении дома.

Термостат комнатный

Термостат располагается в комнате, где нужно контролировать температуру. Датчики производят измерение.

В случае если температура стала меньше заданной, термостат посылает сигнал котлу и тот автоматически начинает работать.

Когда t достигает комфортных для жильцов показателей, перекрывается клапан и котёл прекращает работу.

Подсоединяется к котлу кабелем.

Суточный программатор

Прибор выполняет ту же роль, что и термостат, но с возможностью задавать программу на 24 часа. Программирует по времени температуру для отопления и для горячего водоснабжения. Через сутки цикл повторяется.

Подсоединяется к котлу кабелем и по радиоканалу.

Недельный программатор

Обладает более широкими возможностями для программирования климата в доме. Есть готовые режимы и настраиваемые. Радиус действия – от 30 м. и больше. Данные выводятся на дисплей с подсветкой. Приборы могут подбираться по цвету для конкретного интерьера.

Недельный программатор Auraton 2025

Современные приборы не только регулируют температуру, но и проводят самодиагностику оборудования, управляют работой насоса и защищают котёл от замерзания.

Электроника или механика

Современные котельные агрегаты особенно западного производства комплектуются электронными система управления котла, стоимость которых доходит до 30 % от полной стоимости установки. Преимущества такой системы очевидны, есть один минус она боится нестабильной работы российских электрических сетей. Поэтому ее нужно эксплуатировать с надежными стабилизаторами и автономными источниками питания.

Диапазон регулирования и контроля электронной системы практически не ограничен: от давления и температуры теплоносителя до погодозависимого регулирования отопительным агрегатом.

В системе безопасности, котел будет отключен от подачи топлива при высоком/ низком давлении газа, отрыве факела, отсутствия разряжения в топке, низком/высоком давлении и Т теплоносителя.

Также устанавливаются исполнительные механизмы механического действия — клапан-отсекатель газа, срабатывающий по недопустимому давлению газа и предохранительно-сбросной клапан, защищающий внутренний контур котла от высокого давления среды.

В механических системах работают только с использованием механических клапанов и датчиков, которые отправляют сигнал на исполнительный механизм либо блок розжига БУРС.

Например, запуск котлоагрегата Будерус совершается при выжиме шайбы газового клапане, при этом он открывается и газ подается на запальник. Он разогревает термопару, которое вырабатывает ток с напряжением достаточным, чтобы запустить электромагнит, для удержания клапан в открытом состоянии.

Далее устанавливают регулятором мощность котлоагрегата, что пропускает газ в нужном объеме с рабочим давлением, а процесс нагрева контролируется термостатом.

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 (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.

Установка САБК

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.

https://youtube.com/watch?v=6jTJyCcGkSo

Какая автоматика лучше

Сегодня рынок котельного оборудования перенасыщен предложениям по автоматизации котлов, поступающих как от импортных, так и отечественных производителей.

Первые очень дорогие и капризные, плохо переносят условия работы российских инженерных сетей, вторые менее функциональные. Лучшая автоматика для котла всегда его родная, то есть выпущенная в единой комплектации заводом-изготовителем.

Именно там на стендах она получает правильную настройку с режимами работы агрегата. Не менее важный фактор автоматики котельных — гарантийные обязательства производителя, который должен в течение не менее года бесплатно гарантировать ее работу и заменить узел в случае выхода его из строя.

Немецкая

Немецкая автоматика для котлов Vaillant, Honeywell, AEG, Bosch на российском рынке довольна популярна, что объясняется ее превосходным потребительским качеством, долговечностью и надежностью. Высокий уровень автоматизации и защиты. В последнее время немецкими производителями налажена автоматизация конденсатных котлов, обеспечивающих К.П.Д. практически 100%.

Итальянская автоматика

Лучшей итальянской автоматической системой для газовых котлов в мире считается EuroSIT 630. Она выпускается в полном соответствии со стандартами ЕС, но при этом имеют более низкую цену чем немецкие системы.

Автоматика котлов EuroSIT 630 охватывает все параметры работы котла, но очень чувствительна к параметрам работы газовой линии и электросети. Для этой системы обязательная установка стабилизаторов входного напряжения.

Российская

В последнее время все больше котлов приобретаются с российскими системами автоматики, поскольку они с самым низким уровнем цен обеспечивают хорошую систему защиты и надежное управление котлом.

Опыт наработанный с автоматизацией процессов в промышленных котельных успешно интегрирован в работу бытовых котлов с применением новейших технологий и наработок европейских производителей. В числе большого числа российских компаний особенно, самые популярные «Нева-Транзит» и «Лемакс».

Пусконаладка настенного котла

Для монтажа и первичного запуска настенного газового котла лучше обратиться к организации рассматриваемой специфики. Наличие всех допусков и соответствующей квалификации для установки водонагревательного оборудования со стороны сервисного центра позволит приобрести гарантию, а также продлевать ее при правильной эксплуатации в последующие годы. Все это должно сопровождаться документально в виде акта или карты с печатью и подписью.

Кроме предоставляемых гарантийных обязательств при обращении к специалистам еще одним плюсом является безопасная установка и настройка на экономичную работу газового котла. Под безопасностью подразумевается отсутствие утечки газа и риска нежелательного воспламенения.

Особенности монтажа

Согласно требованиям СНиП к газовой магистрали нагревательный котел должен подсоединяться с помощью медной трубы или сильфонного шланга из нержавейки. Наличие отсекающего газового крана обязательно. Также для подключения возможно использование различного вида переходников и штуцеров. Нельзя забывать про наличие прокладок и уплотнительных материалов в местах соединений.

Газовые котлы можно монтировать только на несгораемые стены на расстоянии не менее 2 сантиметров. Иначе между котлом и стеной необходимо разместить несгораемый материал (штукатурка, металл или керамика). Расстояние до стены при этом должно быть более 3-х сантиметров, а лист по площади должен превосходить размеры нагревательной установки по ширине и высоте.

Еще одним важным условием размещения газового котла является наличие вытяжки и окна с элементами свободного доступа воздуха. После монтажа нагревательного котла необходимо осуществить проверку на наличие утечки газа электронным прибором или мыльным раствором.

Пусконаладка

Последовательность действий при запуске настенного газового котла может немного отличаться и быть следующей:

Лучшие производители систем автоматики и безопасности котлов

Лучшими производителями систем автоматики для бытовых котлов на российском рынке считаются компании: Овен, Орион, Eurosit, Nech st24 wpa 120, Honeywell и Atos wpa 120.

Овен

Автоматика для котлов ОВЕН функционирует с применением контроллеров ОВЕН ПЛК с ТРМ составляют комплекс защиты и управления запорно-регулирующей арматурой и клапанами, что обеспечивает экономное ведение процесса сгорания топлива и энергоэффективность агрегатов, как одноконтурных, так и двухконтурных.

Приборы, оснащены интерфейсами связи RS485/RS232 позволяющие интеграцию в общую автоматизированную систему, нескольких объектов управления и защиты, при работе на нескольких отопительных котлах.

Орион

Автоматика «Орион » механического типа для котлов на газовом топливе. Укомплектована электрическим датчиком тяги и системой розжига пьезоэлектрического типа. Защита котла осуществляется при отрыве факела и низком давлении тяги. Автоматическое регулирование происходит по параметру низкой температуры обратного теплоносителя. В этом случае по сигналу от датчика температуры клапан-регулятор увеличивает расход газа на горелку и, наоборот, при высокой температуре воды в отопительном контуре, расход газа уменьшается.

Eurosit

Евросит 630 — итальянская газовая автоматики для котлоагрегата с энергонезависимым клапаном, модуляционным термостатом и функцией запуска горелочного устройства, запускается в работу ручным способом, нажимом на шайбу-регулятор электромагнитного клапана, после чего газ поступает к запальнику.

После розжига запальника термодатчик создает напряжение, достаточное для удержания клана открытым и выхода его на рабочую мощность. Безопасность работы агрегата обеспечена отсечкой газа при превышении Т теплоносителя, перекрывая газа на факел, останавливая дутьевой вентилятор и циркуляционный насос.

Nech st24 wpa 120

Польская автоматика для группы твердотопливных и газовых котлов в комплекте с управлением работой дутьевым вентилятором и циркуляционным электронасосом для внутридомовой отопительной системы.

Блок управления устанавливается на корпусе котлоагрегата. Контроллером задается температура внутреннего воздуха в помещении, дальше котел частного дома работает в автоматическом режиме, исполнительными механизмами служат газовый клапан-регулятор, дутьевой вентилятор и центробежный насос.

Панель управления имеет ЖК-дисплей с визуализацией процессов нагрева теплоносителя и параметров работы котла.

Honeywell

Автоматика германского производства Honeywell считается самой надежной и эффективной, способна выполнять регулировку теплоносителя в диапазоне температур от 40 до 90 С. Защита котла происходит по параметрам: низкое давление газа, отрыв факела и низкая температура теплоносителя.

Цена на комплект очень высокая, что снижает его привлекательность. Поэтому в последнее производитель стал выпускать комплектацию эконом-класса.

Atos wpa 120

Еще одна польская система автоматики, в основном идет в комплекте к твердотопливному котлу Tech ST-24 с вентилятором WPA 120.

Микропроцессорный регулятор контролирует и управляет температурой нагрева подающего теплоносителя, работой дутьевого вентилятора и циркуляционного насоса и сигнализирует об аварийной ситуации при работе котла.

Командный контроллер ATOS для газовых котлов имеет встроенную систему АНТИ-СТОП, которая подачу газа на котел в летний период, и автоматически включает каждые две недели на 30-50 сек, чтобы предотвратить коррозионные процессы и заклинивание центробежного циркуляционного насоса.

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.

Ремонт автоматики газового котла

Если автоматика котла покупалась совместно с котлом, она настроена на заводе-изготовителе, то ее работа проходит весьма надежно в течении всего срока, заявленного производителем оборудования.

Проблемы больше случаются на европейском оборудовании, которые вызваны нестабильностью работы российских инженерных систем. Наиболее частые поломки случаются в запальнике, клапане-отсекателе, электронной плате и датчиках температуры.

Что можно сделать самому

Если автоматика безопасности вместе с котлом находится на гарантийном обслуживании, то лучше при любой поломке обращаться в сервисный центр.

Многие производители стран ЕС требуют постановку оборудование на обслуживание только через фирменные центры и даже после окончания гарантийного обслуживания. В этих ситуациях самостоятельный ремонт выполнять не рекомендуется. Также недопустимо самостоятельно менять электронные платы управления.

Единственно, что может пользователь отремонтировать своими силами – это провести тестирование и мелкий ремонт механической части исполнительных механизмов и датчиков.

Основные неисправности и их ремонт

Неисправности автоматики газовых котлов, которые наиболее часто встречаются на практике, составленные по отзывам пользователей и специалистов в области обслуживания и ремонта бытовых котлов.

Причины возникновения неисправности:

1. Не зажигается факел на запальнике, засор жиклера либо газового фильтра, прочистить от грязи и продуть.
2. Дефект газового клапана, если он на гарантии предпочтительнее поменять на новый в сервисном центре.
3. Нет контакта кабеля с датчиком тяги, отключается кабель и прочищаются контакты.
4. Не работает датчик тяги, при закороченных контактах и отключенном кабеле, факел не гаснет, требуется замена на новый.
5. Термопара дает -ЭДС меньше 0,3 mV, требуется замена термопары.

Автоматизация котлов сегодня является не прихотью владельца, а требованием норм по безопасной эксплуатации таких агрегатов. Она достигается применением разнообразных средств управления и защиты: механические, гидравлические пневматические, электронные и компьютерные, которые часто сочетаются между собой в зависимости от уровня автоматики и ее стоимости.

Использование автоматических систем в работе котла повышает их безопасность и обеспечивает наиболее энергоэффективные режимы работы.

Автоматизация котельного оборудования

Современный рынок широко представлен как отдельными приборами и устройствами, так и комплектами автоматики отечественного и импортного производства для паровых и водогрейных котлов. К средствам автоматизации относят:

• оборудование управления розжигом и наличия пламени, запускающее и контролирующее процесс горения топлива в топочной камере котлоагрегата;
• специализированные сенсоры (тягонапоромеры, датчики температуры, давления, газоанализаторы и т. д.);
• исполнительные устройства (электромагнитные клапаны, реле, сервоприводы, частотные преобразователи);
• панели управления котлами и общекотельным оборудованием (пульты, сенсорные мнемосхемы);
• шкафы коммутации, линии связи и энергообеспечения.

При выборе технических средств управления и контроля наиболее пристальное внимание следует уделить автоматике безопасности, исключающей возникновение нештатных и аварийных ситуаций