Как работает автоматика безопасности газовых котлов

Отопительные котлы, работающие на природном газе и сжиженном нефтяном газе, не требуют постоянного контроля со стороны пользователя. Горение и поддержание необходимой температуры теплоносителя контролируются электронными и механическими блоками, встроенными в каждый теплогенератор производителем. Наша задача — объяснить, как работает автоматика газового котла и какие типы устройств используются в современных отопительных установках.

Автоматические блоки напольных котлов

Подавляющее большинство напольных газовых котлов оснащено автоматикой безопасности, работающей без внешнего питания (энергонезависимой). Нормы требуют, чтобы автоматика перекрывала подачу газа к горелке и запальнику в трех аварийных ситуациях:

1. Когда пламя основной горелки гаснет из-за прорыва газа или по другим причинам.
2. Когда естественная тяга в дымоходе отсутствует или резко снижена.
3. Когда давление природного газа в магистрали падает ниже критического уровня.

Для справки. Выполнение вышеперечисленных функций обязательно для всех типов газовых котлов. Многие производители добавляют четвертую степень безопасности — защиту от перегрева. Когда температура теплоносителя достигает 90 ° C, клапан прекращает подачу газа в основную горелку по сигналу датчика.

В напольных газовых котлах различных производителей используются следующие виды (марки) энергонезависимой автоматики:

• Итальянские агрегаты EuroSIT (EuroSIT) 630, 710 и 820 серии NOVA (отопительные агрегаты «Лемакс», «Житомир 3», «Атон» и многие другие);
• Польские устройства CARE (теплогенераторы «Данко», «Ривнетерм»);
• Американские устройства автоматики Honeywell (обогреватели завода Жуковского линии «Комфорт»);
• отечественная продукция ЖМЗ, САБК, Орион, Арбат.

Система подачи топлива в простейших устройствах АОГВ оснащена клапанами ЖМЗ. Горелка спрятана в нижней части корпуса.

Мы перечислили наиболее распространенные марки автоматики, которые часто устанавливают на котлы центрального отопления. одна компания. Например, завод Жуковского комплектует бюджетные варианты устройств АОГВ собственными блоками безопасности ЖМЗ, теплогенераторы средней ценовой категории — приборами EuroSIT, мощные модели — автоматическими клапанами Honeywell. Каждую группу следует рассматривать отдельно.

Газовые клапаны бренда SIT Group

Среди всех типов автоматики, применяемой в котельных, предохранительные устройства EuroSIT являются самыми популярными и надежными в эксплуатации. Их рекомендуют компании — поставщики природного топлива, включая замену старых газовых аппаратов KCM, котлов AGV и т. д. Их легко комбинировать с горелками Polidoro, Iskra, Vacula, Thermo и другими микропламенными горелками.

Точные названия трех используемых моделей следующие:

• 630 сидячих мест;
• 710 MiniSIT;
• 820 НОВА.

Гнезда для подключения термопары, основной горелки и запальной горелки расположены на нижней пластине клапана.

Довожу до вашего сведения. Группа компаний «СИТ» прекратила производство серий 630 и 710, посчитав их устаревшими. На смену им пришли новые автоматические предохранительные клапаны отопительных котлов — 820 NOVA, 822 NOVA, 840 SIGMA и 880 Proflame (с батарейным питанием). Но старые продукты не так уж и сложно найти в продаже.

Чтобы не утомлять вас подробностями устройства регуляторов EuroSIT, кратко поясним принцип работы на примере простейшего станка серии 630:

1. Повернув ручку в положение «розжиг» и нажав сверху, мы принудительно открываем электромагнитный клапан, что позволяет газу поступать к пилотной горелке (запальнику). Вы нажимаете кнопку пьезоэлемента, который создает искру для воспламенения фитиля.
   
2. Удерживайте основную ручку нажатой в течение 30 секунд и дайте термопаре нагреться пламенем воспламенителя. Термопара вырабатывает напряжение (ЭДС) 20-50 милливольт, блокируя катушку в разомкнутом положении. Теперь вы можете отпустить ручку.
3. Установите основную ручку в желаемое положение и подайте газ на основную горелку. Основная горелка зажигается и начинает нагревать теплообменник отопительной водой, как показано на рисунке.
   
4. Когда вода достигает определенной температуры, срабатывает капиллярный датчик, который постепенно закрывает второй клапан — термостатический. Подача топлива в блок сгорания прекращается до тех пор, пока датчик не остынет и тарелка клапана не откроет путь для газа. Запальник продолжает гореть в режиме ожидания.

Внимание. Старые версии автоматики не оснащались датчиками температуры и воспламенителями, поэтому для запуска теплогенератора требовались спички.

Схема подключения автоматического управления газовой горелкой

Мембранный клапан, который действует как регулятор давления, отвечает за правильную подачу газа к устройству. Когда оно опускается ниже установленного, топливный канал закрывается и котел отключается. К неудаче приводят и другие ситуации:

1. Горелка гаснет, и фитиль, нагревающий термопару, гаснет. Генерация напряжения прекращается, и электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива.
2. В случае внезапного пропадания тяги в дымоходе датчик, расположенный в этом воздуховоде, перегревается и разрывает цепь питания змеевика. Эффект тот же — подача топлива перекрыта.
3. В водонагревателях, оборудованных датчиками перегрева, электрическая цепь прерывается при достижении температуры воды 90-95 ° C.

После активации газовой автоматики для аварийного отключения пользователь не может перезапустить котел в течение 1 минуты, пока не будет восстановлена ​​подача топлива. Работа системы проиллюстрирована в обучающем видео:

Отличия моделей 710 MiniSIT и 820 NOVA

По принципу действия эти устройства не отличаются от своих предшественников из серии 630. Изменения в модели 710 MiniSIT касаются только дизайна:

• Две кнопки «Пуск» и «Стоп» были перемещены отдельно вместе с электромагнитным клапаном;
• основная ручка только вращает шток термостата и регулирует температуру теплоносителя;
• Блок розжига с пьезоэлектрической кнопкой розжига встроен в корпус устройства;
• Сильфонный датчик температуры с капилляром в базовой комплектации прибора;
• добавлен стабилизатор давления газа.

В модели 710 MiniSIT ручка действует как регулятор температуры и переключает нагреватель в режим ожидания при включенном воспламенителе.

Для справки. Первые версии семейства 710 искровым предохранителем не оснащались.

Последняя серия 820 NOVA была модифицирована для обеспечения большей стабильности, надежности и производительности. Мы хотим выделить два важных с точки зрения пользователя улучшения:

Изделие оснащено разъемом для подключения комнатного термостата и погодной автоматики. Радиатор теперь способен поддерживать температуру воздуха в квартире.

Схема подключения выносного термостата с внешним источником питания

Это модификация с собственным источником питания — термостатом, установленным на рейке рядом с пилотной горелкой, как показано на схеме. Его принцип работы аналогичен принципу действия термопары, но величина генерируемой ЭДС намного больше.

Схема подключения независимого комнатного термостата

В этой главе стоит упомянуть автоматические газовые клапаны Honeywell, которые работают по аналогичной схеме. Их главное отличие — повышенная пропускная способность, что позволяет использовать эти устройства в котлах большой мощности (30-70 кВт).

Польская автоматика «Каре»

Немногие производители устанавливают польские системы безопасности в газовые котлы. Причина банальна: по надежности продукт проигрывает продукции из Италии, США и Германии, но по цене дороже бытовой котельной автоматики.

Мы назвали этот продукт «системой», потому что он состоит из нескольких блоков, хотя общий принцип работы остается прежним:

• газовый фильтр;
• клапан — регулятор давления газа;
• отдельный термостат с ручкой;
• мембранный термостатический клапан;
• кнопка пьезо-воспламенителя.

Принципиальная схема системы Polish Kare

Блоки и датчики соединены капиллярными трубками. По сути, это то же устройство, что и SIT или Honeywell, только разбитое на отдельные части. Это преимущество: детали легче и дешевле заменять.

Изделия отечественных фирм

Как вы понимаете, котельная автоматика, произведенная в бывшем Советском Союзе, не содержит никаких революционных решений и технологических прорывов. Таким же образом реализованы три функции безопасности — активация напряжения электромагнита термопары (ЭДС), диафрагменный газовый клапан и датчик тяги, размыкающий цепь.

Принципиальная схема предохранительного клапана ЖМЗ

Нет смысла вникать в подробности структуры подразделений SABC, Orion и ŻMZ (Zakłady ukowski). Эти изделия отличаются простой конструкцией, невысокой стоимостью и невысокой надежностью. Термопары перегорают почти каждый год, а термостат резко отключается и зажигает горелку, вызывая громкий хлопок, иногда напоминающий микровзрыв.

Первые годы эксплуатации — это нормально, затем их нужно обслуживать и ремонтировать, поскольку запасные части имеются в продаже и недороги. Пример устранения типовой неисправности автоматики ЖМЗ смотрите на видео:

Электроника настенных агрегатов

Особенностью этих теплогенераторов является электронное управление процессами зажигания, горения и поддержание температуры охлаждающей среды. Это означает, что настенные газовые котлы (а некоторые напольные) оснащены энергозависимой автоматикой, работающей от электричества.

Важная заметка. Несмотря на множество «вкусностей», используемых при постройке мини-котлов, механики по-прежнему несут ответственность за безопасность. Три вышеперечисленных типа аварийных ситуаций будут обрабатываться аппаратом независимо от наличия напряжения в сети.

Автоматический газовый котел спроектирован с учетом максимального комфорта владельцев квартир и частных домов. Чтобы запустить нагреватель, просто нажмите кнопку 1 и установите желаемую температуру. Кратко опишем алгоритм работы агрегата и связанных с ним элементов:

1. После выполнения определенных действий при пуске контроллер теплогенератора собирает показания датчиков: температуры теплоносителя и воздуха, давления газа и воды в установке, а также проверяет наличие тяги в дымоходе.
2. Если все в порядке, плата подает напряжение на газовый электромагнитный клапан и одновременно разряд на электроды розжига. Фитиля нет.
3. Основная горелка зажигается и работает на полную мощность для максимально быстрого нагрева теплоносителя. Датчик пламени контролирует работу основной горелки. Контроллер включает встроенный циркуляционный насос.
4. Если температура теплоносителя близка к установленному предельному значению, которое определяется верхним датчиком, интенсивность горения снижается. Ступенчатые горелки переключатся в режим малой мощности, а модулируемые горелки плавно уменьшат количество сжигаемого топлива.
5. По достижении порога нагрева электроника отключает газ. Как только датчик обнаружит, что вода в системе остыла, автоматическое зажигание и нагрев возобновятся.

Внимание. В турбо котлах с закрытой камерой сгорания регулятор также запускает и останавливает вентилятор.

В инструкции к настенному газовому котлу написано, что прибор предназначен для работы в закрытой системе отопления, поэтому автоматика следит за напором воды. Если оно упадет ниже допустимого предела (0,8–1 бар), горелка погаснет и не запустится снова, пока проблема не будет устранена.

Многие импортные котлы, такие как Buderus Logano, Viessmann и др., Работают в энергонезависимом цикле. В этом видео простым языком объясняется, как установить электронный газовый прибор:

Заключение

Многие домовладельцы обслуживают свои отопительные приборы самостоятельно. Отсюда интерес к эксплуатации автоматических газовых котлов разного типа. Мы занимались этим вопросом, но не рекомендуется ремонтировать предохранительные клапаны самостоятельно, если вы не знакомы с темой. Лучшее, что можно сделать, — это очистить сетчатый фильтр, заменить поврежденную диафрагму или соленоид. Регулировка пламени горелки или запальника должна выполняться специалистом по установке газа.

Внимание. В статье использованы материалы производителя котлов Лемакс, размещенные на официальных ресурсах.