Автоматизация газовой котельной

Компания «Центромонтажавтоматика» (г. Смоленск) в кратчайшие сроки построила новую газовую котельную в поселке Катынь Смоленского района и автоматизировала ее с применением оборудования ОВЕН.

 

Обрушение крыши котельной накануне отопительного сезона с полной утратой оборудования – явление из разряда катастрофических. Последствия такого события несложно представить. Однако специалисты компании «Центромонтажавтоматика» с многолетним опытом строительства и автоматизации котельных не только успешно справились с подобной задачей, но и в самые кратчайшие сроки.

В поселке Катынь Смоленского района в августе 2012 года произош­ла серьезная авария – обрушилась крыша местной котельной, которая отапливала весь жилой фонд поселка, включая детский сад и больницу. В ре­зультате обрушения оборудование ко­тельной было полностью выведено из строя – все системы, котлы, механизмы погребены под завалами.

В экстренном порядке админист­рацией района при участии губерна­тора Смоленской области было приня­то решение о срочном строительстве новой газовой котельной мощностью 4 МВт. Главное – это успеть возвести новую котельную до наступления хо­лодов. Для выполнения заказа была выбрана компания «Центромонтажавтоматика», специалисты которой имеют огромный опыт строительства подобных объектов с нуля.

В кратчайшие сроки была отстрое­на новая котельная и ведена в дейст­вие в октябре того же года. Котельная обеспечивает отопление и горячее во­доснабжение поселка. В своем составе котельная имеет:

• четыре водогрейных котла мощно­стью 1 МВт каждый, оборудованных газовыми горелками;
• два повысительных, восемь котло­вых, четыре рециркуляционных кот­ловых насоса;
• два циркуляционных насоса контура отопления и два – в контуре ГВС.

Для регулирования температуры ГВС и отопления используются два трехходовых регулирующих клапана, а также два клапана подпитки. Тепло­носитель циркулирует по внутреннему (котловому) и внешним контурам ото­пления и ГВС. Создана система автоматизации, которая работает без постоянного при­сутствия обслуживающего персонала.

Автоматизация водогрейного котла

Автоматизированную систему щита ЩАК1.1 образуют средства ОВЕН:Для управления водогрейными котлами были изготовлены и установ­лены четыре щита ЩАК1.1 – по одно­му на каждый котел (рис. 1). Система управления реализована на базе программируемых логических контрол­леров ОВЕН ПЛК100. Остальное обо­рудование (насосы, регулирующие и подпиточные клапаны, клапан-отсе­катель газа) управляется с отдельно­го щита управления общекотельнымоборудованием. Основу управления составляет программируемый логиче­ский контроллер ПЛК110-220.60.Р-М.

• программируемый логический контроллер ПЛК100-224.Р-М;
• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.2А;
• панель оператора ИП320;
• блок питания БП15Б-Д2-24;
• датчики температуры дТС035 (8 шт).

В обычном режиме при запуске котла оператору достаточно нажать кнопку ПУСК. Если система диагно­стирует отсутствие аварий, то вы­полняется поэтапное включение вентиляции топки котла, опрессовка газовых клапанов, розжиг, прогрев и переход в режим поддержания за­данной температуры воды на выходекотла. Рециркуляционный насос обес­печивает поддержку минимально до­пустимой температуры воды на входе котла. В случае нештатной ситуации работа котла блокируется с одновре­менным выведением на экран панели ИП320 очередности аварий. Также па­нель ИП320 используется для задания различных уставок и режимов работы котла.

 

Щиты автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1 выполняют следующие функции:

• управление газовыми горелками по сигналу датчика температуры (дТС035) на выходе котла;
• управление насосом рециркуляции по сигналу датчика температуры (дТС035) на входе котла;
• прогрев котла при первоначальном пуске;
• блокировка работы котла при ава­рийно высокой температуре воды, низком и высоком давлении воды на выходе, высоком давлении в топке котла, низком и высоком давлении газа в горелке;
• блокировка работы котла при от­сутствии протока воды, пропадании питающего напряжения, при пожаре и загазованности;
• ведение журнала аварий котла;
• фильтрация срабатывания дискрет­ных датчиков;
• задержка срабатывания датчика разрежения в топке для исключения пульсаций при розжиге котла;
• диагностика состояния оборудова­ния щита и датчиков температуры;
• выдача аварийных сигналов котла на общекотельный щит автоматики.

Система управления общекотельным оборудованием

В состав щита общекотельного вхо­дит следующее оборудования ОВЕН:

Щит автоматики является цент­ральным звеном в управлении котель­ной. Система генерирует сигналы на включение котлов, насосов, а также регулирование температуры теплоносителя. Для правильной автономной ра­боты котельной на панели операто­ра ИП320 щита управления обще­котельным оборудованием задается ряд параметров, таких как: роли ос­новных, резервных и блокируемых насосов, количество запускаемых котлов, отопительный график, устав­ки дневных и ночных температур, коэффициенты ПИД-регуляторов, а также различные временные уставки (периоды ротации, задержки сраба­тывания и т.п.).

Все аварийные ситуации фикси­руются на панели оператора в по­рядке их появления и посредством GSM-контроллера передаются в виде голосовых и SMS-сообщений на теле­фоны диспетчеров. Также на щите ав­томатики управления общекотельным оборудованием предусмотрен ручной режим работы.

Щит управления общекотельным оборудованием обеспечивает выпол­нение следующих функций:

• поддержание заданной температу­ры отопительного контура и ГВС по ПИД-закону регулирования;
• вычисление текущей уставки ото­пительного контура по показаниям датчика температуры наружного воздуха в соответствии с отопитель­ным графиком;
• защита системы отопления от пре­вышения температуры обратного теплоносителя;
• автоматическое переключение на ночной/дневной режим работы си­стемы отопления;
• автоматическое управление насоса­ми (основной/резервный) с исполь­зованием функции ротации;
• управление клапанами подпитки;
• запрет запуска котлов при отклю­ченных котловых насосах;
• управление клапаном-отсекателем газа на вводе газа;
• светозвуковая индикация аварий­ных параметров котельной, вклю­чая такие критичные сигналы, как загазованность СН4, СО2, пожар с выдачей соответствующих блоки­ровок;
• диагностика состояния оборудова­ния щита и датчиков температуры;
• запоминание очередности аварий оборудования котельной;
• выдача аварийных сигналов на пульт диспетчера посредством GSM-связи в виде голосовых и SMS- сообщений.

Результат автоматизации

Благодаря слаженным действиям специалистов проектных групп, отде­ла снабжения, монтажных участков, а также имеющийся многолетний опыт работы в строительстве котель­ных позволили уже в октябре 2012 года (начаты работы были в сентя­бре) подать первое тепло в дома жителей поселка Катынь. При этом, несмотря на сжатые сроки, удалось создать полнофункциональную сов­ременную отопительную систему. Приборы ОВЕН позволили без каких- либо проблем реализовать все функ­ции управления котельной.

Автоматизация котельных

Котельная – особый вид инженерной коммуникации, отвечающий за нагрев теплоносителя и правильное распределение тепла в помещении. Безопасная и эффективная эксплуатация такого сооружения – одно из главных требований, предъявляемых к котельной любого типа.

Стремительное развитие технологий и внедрение инновационных решений для упрощения процесса управления инженерными системами не стоят на месте. На сегодняшний день чрезвычайно востребована такая услуга, как автоматизация котельной.

Ручное управление тепловым оборудованием крайне неэффективно, сложно и в ряде случаев небезопасно. Использование надежной автоматики при организации котельной позволяет решить ряд важных задач:

• своевременно оповещать о сбоях в режиме работы котла или отклонении от нормы установленных параметров, что позволяет предотвратить риск возникновения аварийной ситуации;
• дистанционно управлять запуском и остановкой котельного оборудования;
• регулировать мощность котла в зависимости от ситуации;
• автоматически управлять насосными агрегатами котельной;
• защищать общекотловое оборудование при сбое в подаче электроэнергии или при возникновении риска аварийной ситуации;
• максимально эффективно расходовать энергоресурсы котельной.

Компания «Авитек Инжиниринг» предлагает комплексное решение, для обеспечения эффективного управления в автоматическом режиме технологическим оборудованием котлов, котельных, теплового оборудования, ИТП, автоматизации работы горелок на базе программно-технических комплексов автоматизированных систем управления (АСУ) проверенных и надежных производителей.

Основные функции АСУ

Автоматическая система управления – это возможность в реальном времени контролировать работу и состояние котельного оборудования.

Основные функциональные возможности автоматизированной системы управления:

1. контроль показаний датчиковой аппаратуры;
2. контроль режима работы котла и насосов;
3. аварийная остановка котельного оборудования;
4. защита котельного оборудования при возникновении пожара в котельной, прекращении работы горелки, превышение или падение давления в котловом контуре;
5. автоматическая отправка SMS-сообщения управляющему котельной при возникновении внештатной ситуации.

Автоматизированное рабочее место оператора котельной в несколько раз увеличивает простоту и удобство эксплуатации котельной. Получать информацию о состоянии датчиков, котла и иного оборудования можно при помощи любого канала связи: Internet, GPRS и пр. Данные поступают на монитор в режиме реального времени и, при необходимости, оператор может вмешаться в процесс автоматического регулирования.

Основные преимущества автоматизации котельной

Автоматизация – это надежный, эффективный и безопасный способ управления котельной любого уровня сложности. Данный вид эксплуатации отличается рядом выгодных преимуществ:

• своевременная реакция на возникновение предаварийных и аварийных ситуаций;
• повышение производительности обслуживающего персонала за счет комфортных условий труда;
• снижение риска преждевременного износа котельного оборудования;
• снижение затрат, необходимых на обслуживание котельной.

Автоматика минимизирует роль человека в управлении котельной. Недорогое автоматическое устройство предполагает ручную регулировку и запрограммированную работку котла. Более дорогостоящее оборудование оснащено расширенным набором функций: снижение или увеличение температурного режима в помещении, подачу горячей воды в определенное время суток.

Какие задачи решает автоматизация котельной

• Обеспечение безопасности обслуживающего персонала. Нет необходимости, чтобы диспетчер пребывал в помещении, так как он может контролировать процесс при помощи монитора.
• Сокращение энергозатрат, необходимых для эффективной работы котельной. Достаточно установить необходимый режим и определенные параметры, чтобы котел включался и выключался в назначенное время, если нет надобности в круглосуточной работе оборудования.
• Минимизация рисков возникновения аварийной ситуации. Постоянный контроль за работой котельной и своевременное получение сигнала о сбое в ее функционировании позволяет своевременно обнаружить причины неисправности и предотвратить аварию.

Возможные способы автоматизации котельной

Один из самых простых способов автоматизации котельной – использование GSM термостата. Это устройство позволяет устанавливать необходимые параметры теплообмена в помещении, а также контролировать в режиме реального времени работу котла при помощи ПК, мобильного телефона или любого иного электронного девайса.

В случае возникновения аварийной или предаварийной ситуации термостат моментально посылает сигнал пользователю котельного оборудования посредствам звонка на телефон, SMS-сообщения или функций интернет-браузера. Подключение и эксплуатация GSM термостата очень простое и не требует технических знаний и определенных навыков.

Автоматизация котельной специалистами компании «Авитек Инжиниринг»

Мы предлагаем разработку проекта автоматизации котельной, а также подключение автоматики к котельному оборудованию. Наши специалисты анализируют потребности заказчика, а также особенности котельной и на основе этих данных предлагают самое рациональное решение для автоматизации.

Выбирая сотрудничество с компанией «Авитек Инжиниринг», вы гарантировано получаете:

• Квалифицированное техническое решение по оптимизации и эффективной работе котельного оборудования;
• Информативную исчерпывающую консультацию и рекомендации наших специалистов по любым техническим вопросам;
• Прозрачную смету, где полностью отображена стоимость всех услуг;
• Возможность реализации проекта «под ключ»: мы разрабатываем проект, вводим объект в эксплуатацию и предлагаем услуги по дальнейшему обслуживанию.

Автоматизация котельных — Asutpp

Фото: котельное оборудование

В современном мире такое явление как автоматизация котельных широко распространено. Тяжело представить возведение котельных без внедрения автоматических систем. Практически все котлы включают в свою базу стандартную автоматику.

Удобны средства, помогающие в управлении горелкой, в поддержании заданной температуры и получении извещений о безопасности теплоносителя. Автоматика котлов включает в себя большое количество приборов. Много компаний предлагают самые разнообразные средства котельной автоматики. Остаётся их только технически правильно подобрать.

Средства котельной автоматики

Приборы контроля розжига и управления пламенем (например, производства ОАО МЗТА: Ф34, ФДЧ, ФСП 1, ФЭСП 2) − это средство, контролирующее уровень пламя в котле, обеспечивает безопасную работу автоматического котла, путём отключения подачи топлива при пропадании факела. Данное устройство гарантирует защиту котла от возможного взрыва.

Тягомеры, напоромеры и тягонапоромеры представляют собой специализированные датчики, измеряющие тягу в топке котла. Благодаря этим приборам происходит регулировка подачи топлива в котёл и обеспечивается оптимальный режим работы теплоносителя. Данные приборы обеспечивают также безопасность котла.

Для создания локальных систем автоматизации котельных часто используют графические панели управления, которые очень удобны в использовании.

КЭ − контрольные электроды − средство, служащее в работе чувствительным элементом в схеме защиты котла и сигнализации комплекта автоматики котла в случае угасания газового факела. Контрольные электроды в системе автоматизации котельных находят широкое применение.

Средства комплексной автоматизации котельных, такие как шкафы управления котлами, представляют собой оптимальные решения для общекотельного оборудования и автоматизации котлов. Мы рекомендуем присмотреться к автоматике управления котлами типов ДКВР и ДЕ.

Эффективное снижение затрат на отопление благодаря автоматизации котельных

Строительство новых, современных, а также реконструкция старовозведённых котельных существенно уменьшает расходы на горючее и топливо и обслуживание благодаря внедрению систем автоматизации. Помимо экономии топлива и расходов на обслуживание котлов, модернизация котельных имеет массу преимуществ. Например, увеличение коэффициента полезного действия (КПД). Автоматизация котельных повышает эффективность регулирования параметров оборудования. Современная модернизация снижает влияние человеческого фактора на эффективность управления теплоносителя. Также автоматизация котлов обеспечивает оперативное и своевременное выявление неисправностей в системе.

Программный комплекс MasterSCADA вертикально интегрирован и объектно ориентирован. Это наиболее перспективное и удобное решение задач автоматизации котлов и котельных. Большой набор ОРС серверов обеспечивает связь с контролёрами, которые не поддерживают вертикальную интеграцию. Kepware − один из мировых лидеров в области производства ОРС серверов.

Различные компании предлагают выполнение комплексных работ по внедрению систем управления любых объектов жилищно-коммунального хозяйства. С этим проблем не должно быть.

Все о автоматике для газовых котлов отопления

Каждая система газового отопления в частном доме или городской квартире имеет индивидуальные технические характеристики и особенности. Газовые котлы отличаются не только функциональностью и принципом работы, но и системой управления. В целях безопасности все модели газовых котлов, оборудованы приборами и устройствами автоматической регулировки отопительного оборудования. Для получения более полного представления об автономном отоплении в доме, следует разобраться, как работает система автоматики газового котла, и какие виды таких устройств существуют .

Отопительный газовый котел представляет собой сложное инженерно-техническое изделие, в процессе эксплуатации требующее к себе постоянного внимания. Автоматическое управление способно обеспечить необходимый контроль параметров работыра котла, делая отопительную систему по-настоящему автономной.

Что такое автоматика для газового котла. Общее представление

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.

Читайте также: Заземление газового котла: как это сделать и зачем?

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.

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.

Какая автоматика лучше – механическая или электронная?

Приборы, контролирующие работу отопительного оборудования, могут быть механическими или электронными.  В бюджетных моделях газовых котлов в большинстве случаев используется вариант механического, ручного управления. Несмотря на то, что уровень технического прогресса достиг небывалых высот, механика остается надежным и проверенным средством. Автоматика безопасности газовых котлов, действующая в ручном режиме управления, на порядок дешевле. Принцип работы большинства моделей котлов с ручным управлением прост и понятен для бытового использования.

Регулятор интенсивности подачи теплоносителя в радиатор системы водяного отопления

Блок автоматики механического принципа действия проще в обслуживании и ремонте. Разборка такого агрегата вполне по силам специалисту – теплотехнику, осуществляющему профилактический осмотр котельного оборудования в вашем доме.

Ручное, механическое управление газовым котлом не зависимо от электроснабжения — владелец жилья самостоятельно выставляет нужную для обогрева жилого помещения температуру, все остальное зависит от законов физики, которые заложены в основу работы механизма.

Для справки: теплообменник оснащен термопарой —  механизмом на основе пластины, скомбинированной из двух частей — стальной и никелевой. В процессе нагрева пластина удлиняется, а при охлаждении — уменьшается в длине, воздействуя на клапан, который открывает или закрывает подачу газа в рабочую зону. На основе такого же принципа работает  и регулятор тяги, которой оснащаются газовые котлы с открытой камерой сгорания. Биметаллическая пластина при повышении температуры до критической отметки (более 75⁰С) выгибается, размыкая цепь. При уменьшении пламени, пластина возвращается в естественное положение. Все просто и понятно.

Иной принцип работы заложен в автоматике с электронной начинкой, использующей не физические свойства материалов и сред, а принципиально другой способ передачи сигнала оборудованию.

Электронные автоматические системы контроля

Наиболее распространенный вид автоматики, который используется в бюджетных моделях котлов – электронный термостат.

Прибор устанавливается внутри помещения и управляет обогревом на основе сигналов выносного термодатчика, расположенного в актуальной зоне помещения. При снижении температуры ниже установленного предела на котел подается сигнал о включении. При достижении оптимальных температурных параметров датчики передают в систему сигнал о выключении. Термостаты комнатные имеют с газовыми котлами кабельное соединение.

В данном случае наличие термостата обеспечивает оптимальную температуру нагрева газового котла и экономичность расхода голубого топлива. На сегодняшний день в продаже представлены термостаты нескольких типов, отличающиеся функциональностью, техническими характеристиками и способом монтажа. Программируемые приборы обеспечивают поддержание внутри жилого помещения оптимального температурного режима в течение заданного периода времени.

На заметку: некоторые модели могут осуществлять автоматический контроль над работой газового котла в течение суток, другие образцы техники способны контролировать работающий агрегат в течение недели. Производятся также приборы автоматического контроля беспроводного действия, позволяющие дистанционно контролировать работу котла. Радиус действия современных дистанционных систем управления, в зависимости от выбранной модели, составляет 25-100 м.

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.

Виды и особенности автоматики для твердотопливных котлов

Любую отопительную технику, связанную с обогревом жилых помещений, невозможно представить без автоматики. Оснащенность нагревательных приборов определенных механизмами, устройствами и приспособлениями не только повышают эффективность работа котельного оборудования, но и обеспечивают безопасность эксплуатации котельного оборудования. Отопительный котел на твердом топливе, хотя и представляет собой сегодня высокотехнологичное устройство, так же как и другие виды нагревательных приборов нуждается в оснащении автоматикой.

В сравнении с классическими твердотопливными котлами, выпускаемые сегодня нагревательные агрегаты являются максимально автоматизированными устройствами. Автоматические котлы, работающие на твердом топливе, справляются со своими задачами без участия человека. В периоды между закладками топлива вся система полностью автономна и самостоятельна, давая на выходе оптимальный режим температуры в доме и горячее водоснабжение. Рассмотрим детальнее, что собой представляет автоматика для нагревательных твердотопливных агрегатов.

Основные функции, которые возложены на автоматику

Перед установкой твердотопливного котла следует внимательно изучить принцип его работы и механизмы управления. Изучение процессов рабочего цикла нагревательного прибора позволит понять, как работают приспособления и механизмы, осуществляющие контроль над системой отопления. Что на сегодняшний день представляет собой автоматика для твердотопливных котлов, и каковы ее основные функции.

На автоматику возлагаются следующие функциональные задачи:

• обеспечение оптимального температурного режима в отопительном контуре;
• выполнение контролирующей функции за работой насоса и трехходового клапана в контуре подмеса;
• обеспечение контроля над работой циркуляционного насоса на основном отопительном контуре;
• контроль температуры нагрева воды в системе ГВС;
• обеспечивают включение/выключение трехходового клапана;
• автоматика котельного оборудования представляет собой комплект оборудования вместе с комнатным термостатом.

На схеме показана обычная обвязка автономной системы отопления с установленной автоматикой.

Автоматизация многих процессов при работе нагревательных приборов на твердом топливе позволяет добиться существенной экономии топливного ресурса и освободить обитателей дома от функции истопника. Сегодня автоматика представляет собой набор сложных и энергоемких устройств, каждое из которых решает определенный круг задач и вопросов.

Автоматический котел – это такой агрегат, который способен работать целиком и полностью в автономном режиме, начиная с закладки топлива, заканчивая регулировкой температуры нагрева.

Для справки: Все процессы, начиная с закладки топлива, розжигом и контролем над включением и выключением, делаются в автоматическом режиме. Без вашего участия.  Наличие датчиков и контроллеров позволяет системе самой реагировать на меняющуюся ситуацию. На основании заданных вами параметров, котел работает в установленных режимах.

Какие существуют виды автоматики

Возможности современных электронных приборов, входящих в комплект оборудования контроля над работой отопительного прибора достаточно широки, позволяя настроить приборы в соответствии с собственными приоритетами и желаниями. В большинстве случаев в комплект современных сложных нагревательных приборов входят:

• компьютер, обеспечивающий управление отопительным прибором;
• вентилятор или воздушную турбину.

Сегодня можно обычный полуавтоматические твердотопливные агрегаты практически любого вида оснастить автоматическим блоком управления типа Комфорт Эко. Полуавтоматический твердотопливный котел, оборудованный таким комплектом, может уже большую часть процессов выполнять самостоятельно. Датчики, регулируют на температуру нагрева теплоносителя, на состояние тяги. Вся информация поступает на экран. Обычный пиролизный котел или агрегат длительного горения с автоматикой становится на порядок удобнее в эксплуатации и безопаснее.

Если с электроникой все более, менее понятно, то с механической частью следует разобраться детальнее. Существует классификация автоматики в плане автономности. В данном случае принято различать:

• автоматику, энергозависимую – работающую от электроэнергии;
• автоматика, энергонезависимая, которая не требует подключения к электросети.

В первом случае работоспособность основных приборов осуществима только тогда, когда приборы подключены к электропитанию. Для повышения безопасности работы таких устройств, автономная система отопления оборудуется ИБП. Первый вариант выглядит предпочтительней, так как автоматика, работающая от сети, обладает большей функциональностью.

Второй случай ориентирован на большую автономность. Такие варианты очень удобны в тех ситуациях, когда часты перебои с энергоснабжением, да и нагревательный прибор настроен, работать самостоятельно без лишней электроники.

Важно! В случае если ваш котел настроен должным образом и работает автономно, без дополнительных средств контроля и учета температуры, необходимо чаще наведываться в котельную.

Преимущества котельного оборудования, на котором стоит автоматика

Первое на что обращается внимание любого владельца отопительной техники – это возможность нагревательного прибора самостоятельно регулировать температуру нагрева основного отопительного контура. Ранее все делалось вручную. Задвинул заслонку, температура стала падать и наоборот, открыл поддувало, котел стал работать интенсивнее, температура растет.

Современные автоматические твердотопливные котлы длительного горения способны без участия человек работать в течение длительного времени (до 48 часов), самостоятельно регулируя все процессы. Вам важно только выставить необходимый температурный режим внутри жилого помещения. Термодатчики реагируют на изменение температуры в помещении, подавая сигнал на центральный пульт автоматики. Уже оттуда посылается команда включить специальные вентиляторы наддува, обеспечивающие процесс горения воздухом.

Следующее важное преимущество, которое дает твердотопливным котлам автоматика – это независимость отопительного прибора в работе. Теперь нет необходимости при отъезде выключать котел и ждать когда он окончательно остынет, систему отопления при этом надо сливать, что бы не разморозилась.

На сегодняшний момент ситуация в корне изменилась. С помощью автоматики можно отрегулировать работу нагревательного агрегата в минимальном (поддерживающем) режиме. Другими словами: Вы настраиваете свой котел на определенный температурный режим. Пока вас нет дома, котел работает для того, что бы поддерживать в системе минимальные температурные показатели. Для того, что бы нагревательный прибор запустился на максимальные обороты, достаточно выставить таймер. Вы приезжаете, а у вас в доме тепло.

В случае с поджогом твердого топлива, ситуация вообще упростилась. Человек для этого абсолютно не нужен. В заданное время сработает электроподжиг и котел начнет работать.

Основной акцент в последних моделях, делается на достижение максимально безопасного режима эксплуатации. Твердотопливные агрегаты, оснащенные автоматическими приборами контроля, способны регулярно проводить самодиагностику, выявляя сбои в работе того или иного элемента. Для твердотопливного котла важным остается быстрая реакция. Чем быстрее среагируют приборы и система на возникновения внештатной ситуации, повышение давления в системе, резкий скачок температуры, тем быстрее система остановится в автоматическом режиме.

Твердотопливные котлы с автоматической подачей

Особо стоит остановиться на той категории твердотопливных нагревательных аппаратах, которые снабжены устройствами и механизмами, облегчающие работу кочегара. Речь идет о таком виде котельного оборудования, как твердотопливный котел, оснащенный механизмом автоматической подачи топлива. Целый ряд нынешних нагревательных агрегатов оборудуется специальными приспособлениями, с помощью которых постоянно осуществляется загрузка топлива в камеру сгорания. Такие устройства  носят название пеллетных, потому что в топку идут пелллеты – мелкие легкогорючие гранулы, сделанные на основе отходов древесины.

Котлы с автоматической подачей топлива считаются одним из самых эффективным. КПД в таком устройстве достигает 80-85%, за счет максимально полного сжигания топлива и автоматизации самого процесса. Подобная техника обеспечивает во время эксплуатации необходимый комфорт, чистоту и уют в доме. Твердое топливо аккуратно засыпается в бункер и уже оттуда подается шнековым механизмом в камеру сгорания.

На заметку: в пеллетных агрегатах  автоматика регулирует не только интенсивность подачи воздуха на горелку, но и количество гранул, поступающих в топку. Есть пеллеты на горелке, агрегат работает, нет пеллет, отопительный прибор отключается.

Котлы отопления на твердом топливе в дополнение к автоматической подаче топлива оборудуются еще приспособлением, позволяющим чистить зольник, не прикладывая к этому человеческих рук.

Монтаж автоматики

Если установить котел и проложить трубопровод системы автономного отопления можно самостоятельно, то при оснащении нагревательного прибора приборами контроля и автоматики потребуются услуги специалиста. Автоматика для твердотопливных котлов требует тщательно и точной настройки. Процесс установки и непосредственно настройки оборудования сложный и кропотливый. Поэтому экономить в данном случае не стоит.

Первое на что обращает внимание специалисты, начиная монтаж оборудования – это установка системы вентиляции, основу которой составляет вентилятор. Оборудование устанавливается в нижней части нагревательного прибора, в том месте, где расположена обычная заслонка. Вентилятор крепится достаточно прочно, что бы его не сорвало с места во время работы. Последующий шаг — установка контроллера. Для котла, работающего на дровах, такой прибор станет настоящей находкой. Обычно контроллер представляет собой блок управления нагревательным агрегатом, в котором автоматически заложены различные алгоритмы работы. Здесь главное правильно расставить датчики и произвести настройку. После настройки система подключается к энергоснабжению, делается первый пробный запуск отопительного прибора.

В заключении

В последнее время все больше и больше рынок котельного оборудования, работающего на твердом топливе, пополняется совершенными приборами и системами контроля. Не только зарубежные модели котлов, но и  большая часть отечественных производителей делают сегодня ставку на оснащение нагревательных приборов автоматикой.

Блок управление, в котором имеется жидкокристаллический дисплей, прекрасно справляется с возложенными на него задачами. Теперь нагревательными приборами не только легко управлять, их практически не надо контролировать. Точная настройка всех элементов системы управления позволит с высокой точностью реагировать отопительному оборудованию на малейшие изменения температурного режима. Теперь вашему агрегату не страшен ни перегрев, ни разморозка.

Автоматизация котельной с применением приборов ОВЕН

Задача автоматизации

В поселке Катынь Смоленского района в августе месяце 2012 года произошло обрушение крыши местной котельной, отапливавшей весь поселок, включая детский сад и больницу. В результате обрушения все оборудование котельной было полностью выведено из строя. В экстренном порядке администрацией Смоленской области было принято решение о строительстве новой газовой котельной мощностью 4 МВт силами ЗАО «Центромонтажавтоматика» (г. Смоленск).

 

Реализация проекта и выбор средств автоматизации

Котельная предназначена для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) поселка. В своем составе имеет 4 водогрейных котла мощностью по 1 МВт, оборудованных газовыми горелками, два повысительных, восемь котловых, четыре рециркуляционных котловых насоса, а также два циркуляционных насоса контура отопления и два циркуляционных насоса контура ГВС. Для регулирования температуры ГВС и отопления предусмотрены два трехходовых регулирующих клапана. Также имеется два клапана подпитки. Для управления всем этим оборудованием была применена автоматика на базе приборов компании ОВЕН.

Для управления котлами были установлены четыре щита автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1, работа которых реализована на базе программируемых логических контроллеров ПЛК100-200.Р-М. Остальное оборудование управляется с отдельного щита управления общекотельным оборудованием, реализованным на базе программируемого логического контроллера ПЛК110-220.60.Р-М.

 

Щиты автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1 выполняют следующие функции:

1. управление газовыми горелками по сигналу с датчика температуры типа дТС035 на выходе котла;
2. управление насосом рециркуляции по сигналу с датчика температуры типа дТС035 на входе в котел;
3. погодозависимая коррекция уставок котла по сигналу с датчика температуры типа дТС125, устанавливаемого на улице;
4. прогрев котла при первоначальном пуске;
5. запоминание очередности появления аварий котла;
6. выдача сигнала аварии котла на общекотельный щит автоматики;
7. фильтр срабатывания дискретных датчиков;
8. задержка срабатывания датчика разрежения в топке для исключения пульсаций при розжиге котла;
9. диагностика состояния оборудования щита и датчиков.

 

В состав щита ЩАК1.1 входит следующее оборудование ОВЕН:

1. программируемый логический контроллер ПЛК100-224.Р-М;
2. модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.2А;
3. панель оператора ИП320;
4. блок питания БП15Б-Д2-24.

 

В щите управления общекотельным оборудованием реализованы следующие функции:

1. поддержание заданной температуры прямого теплоносителя на выходе котельной в зависимости от температуры наружного воздуха по отопительному графику по ПИД-закону регулирования;
2. поддержание заданной температуры ГВС по ПИД-закону регулирования;
3.  защита системы отопления от превышения температуры обратного теплоносителя;
4. автоматическое переключение на ночной/дневной режим работы системы отопления;
5.  автоматическое управление насосами (основной/резервный) с использованием функции ротации;
6.  управление клапанами подпитки;
7.  запрет включения котлов при отключении котловых насосов;
8. управление клапаном-отсекателем газа на вводе газа;
9. светозвуковая сигнализация аварийных параметров котельной, включая такие критичные сигналы, как загазованность СН₄, СО₂, пожар с выдачей соответствующих блокировок;
10. запоминание очередности появления аварий оборудования котельной;
11. выдача аварийных сигналов на пульт диспетчера посредством GSM-связи в виде голосовых и SMS сообщений.

 

В состав щита общекотельного входит следующее оборудования ОВЕН:

1. программируемый логический контроллер ПЛК110-220.60.Р-М;
2. модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.8А;
3. панель оператора ИП320;
4. блок питания БП15Б-Д2-24.

В качестве датчиков температуры использовалось одиннадцать датчиков типа дТС035 (11 шт) и  один типа дТС125.

Результат автоматизации

Благодаря слаженной работе проектной группы, поставщиков оборудования, монтажных участков, а также имеющийся многолетний опыт строительства котельных позволили уже в октябре 2012 года подать первое тепло в дома жителей поселка Катынь. При этом, несмотря на сжатые сроки строительства, удалось получить полнофункциональную современную газовую отопительную котельную. Применение приборов компании ОВЕН позволили без каких-либо проблем реализовать все необходимые функции управления котельной.