Automatika pre plynové kotly na vykurovanie: zariadenie, princíp činnosti, prehľad výrobcov

Domáce vykurovacie zariadenia fungujúce na skvapalnený alebo zemný plyn nevyžadujú od majiteľov neustálu pozornosť a kontrolu. Túto úlohu plní automatika pre plynové vykurovacie kotly.

Elektronické a mechanické riadiace jednotky integrované v tepelnom generátore regulujú horenie a prispievajú k udržiavaniu potrebnej teploty v teplonosnej látke.

Druhy automatík pre vykurovacie kotly

Automatika funguje správne, presne a spoľahlivo, zvyšuje účinnosť vykurovacieho zariadenia, prispieva k racionálnej spotrebe energetického zdroja a robí prevádzku vykurovacieho systému jednoduchou, pohodlnou a absolútne bezpečnou.

Systém-automat chráni vykurovacie zariadenia pred preťažením a aktivuje núdzové vypnutie prívodu plynu pri náhlych nepredvídaných okolnostiach. Dodatočne technika reguluje úroveň intenzity horenia a aktuálnu spotrebu paliva, čo umožňuje majiteľom šetriť finančné prostriedky na vykurovaní miestností.

Automatický uzol má flexibilné nastavenia a umožňuje majiteľovi nastaviť zariadeniu maximálne pohodlné parametre prevádzky

Podľa základného princípu činnosti a konštrukčných vlastností sa automatika pre zariadenia pracujúce na plyn delí na:

• zariadenia s energetickou závislosťou;
• od energie nezávislé prístroje.

Systémy prvého typu predstavujú zložité elektronické agregáty a na správnu činnosť potrebujú neprerušovaný prívod elektriny. Druhé typy zariadení sú zjednodušené mechanické konštrukcie, ktoré nevyžadujú energetický prísun.

Druh #1 — energeticky závislé výrobky

Energeticky závislý modul je malý elektronický prístroj reagujúci na prívod palivového zdroja. Zapína sa a vypína v momente aktivácie alebo zatvorenia hlavného plynového kohútika. Vyznačuje sa zložitou konštrukciou a veľkým množstvom prvkov a mikročipov.

Umožňuje majiteľom riešiť nasledujúce úlohy:

• aktivácia alebo zastavenie prívodu plynu;
• spustenie vykurovacieho systému v automatickom režime;
• regulácia úrovne výkonu základného horáka (vďaka prítomnosti termostatu);
• vypnutie pracujúceho kotla tak v núdzových situáciách, ako aj v rámci užívateľom nastaveného režimu;
• zobrazenie aktuálnych údajov na displeji (celková úroveň teploty vzduchu v miestnosti, hodnota, do ktorej je zohriaty pracovný nosič tepla atď.).

Pokročilejšie moduly majú dodatočnú funkcionalitu a ponúkajú používateľom neobmedzené a maximálne pohodlné podmienky na kontrolu činnosti a riadenie agregátu. Elektronické panely poskytujú plnohodnotnú ochranu vykurovacieho zariadenia pred poruchou trojcestného ventilu a nedovoľujú, aby kotol premrzol.

Ak v miestnosti prudko klesne teplota, «inteligentný» systém sám spustí vykurovacie zariadenie a vypne ho, keď sa domov naplní príjemným teplým vzduchom.

Možnosť samodiagnostiky, ktorá je k dispozícii v niektorých moduloch, predchádza poruchám v činnosti a prispieva k včasnému odhaleniu chybných dielov a uzlov v systéme. Umožňuje maximálne skoro zistiť poruchu a vymeniť nejaký malý prvok ešte skôr, ako vytvorí pre zariadenie skutočný problém.

Malé poruchy vykurovacieho systému sa nakoniec zmenia na globálne problémy a so sebou prinášajú finančné výdavky spojené s opravou a demontážou (úplnou alebo čiastočnou) zariadenia. Samodiagnostika pomáha odhaliť poruchu a umožňuje ju včas odstrániť.

Elektronická automatika, zodpovedná za bezpečnú prevádzku zariadenia, zabezpečuje nepretržitú činnosť kotla, nedovoľuje systému prehrievať sa a uzatvára prívod plynu v prípade poklesu ťahu alebo zhasnutia plameňa v horáku.

Sortimentná rada energeticky závislej automatiky, prezentovaná dnes na trhu, potešuje rozmanitosťou. Užitočné a potrebné miniagregáty vyrábajú celosvetovo známe značky a malé spoločnosti, ktoré sa len snažia získať svoje miesto pod slnkom.

Energeticky závislá automatika je prezentovaná vo forme ovládacieho panela, kde používateľ môže nastaviť pohodlné parametre práce zariadenia. Cena «inteligentného» prvku je vysoká, ale náklady sú opodstatnené, veď pomocou riadiaceho bloku možno znížiť spotrebu zdroja bez akejkoľvek ujmy na vlastnom pohodlí.

Medzi ponúkanými modelmi sú ako úplne jednoduché výrobky, tak aj pokročilejšie agregáty s možnosťou programovania.

Na nich si používateľ môže vybrať najvhodnejšie individuálne nastavenia a naprogramovať systém na prácu v režime deň/noc alebo, orientujúc sa na predpoveď počasia, nastaviť určitú úroveň vyhrevu domu alebo bytu na obdobie od 1 do 7 dní.

Druh #2 — energeticky nezávislé agregáty

Energeticky nezávislá automatika je jednoduchšia a praktickejšia. Ovládanie a nastavenie sa vykonávajú ručne pomocou mechanických otočných prepínačov a nie sú náročné ani pre tých, ktorí nie sú technicky zdatní. Zariadenie pracuje úplne autonómne a nepotrebuje pripojenie k centrálnej elektrickej sieti.

Na vykurovanie obytného domu a prívod teplej vody do kohútikov stačí otočiť ovládaciu rukoväť v smere zvyšovania o 2–3 dieliky. Ak je potrebné sa okúpať alebo osprchovať, prepínač je potrebné nastaviť na maximálnu hodnotu.

Výrobok je označený digitálnou stupnicou so zoznamom hodnôt od minimálnych po maximálne. Na aktiváciu si používateľ vyberie požadovanú značku a týmto spôsobom nastaví vhodnú pracovnú teplotu priamo na kotli.

Po týchto manipuláciách sa pripája termostat a preberá kontrolu nad uvedeným režimom vykurovania. Kotol aktívne pracuje, kým sa miestnosť nezohreje na požadovanú teplotu. Potom termostat vypne prívod plynu do systému a opäť sa aktivuje až vtedy, keď v miestnosti začne byť chladnejšie.

Princíp činnosti je založený na špecifickej konštrukcii zariadenia. Vstavaná do výmenníka tepla termočlánok plynového kotla je vybavená špeciálnou tyčou. Je vyrobená zo špeciálnej zliatiny železa a niklu nazývanej invar.

Fyzikálne vlastnosti tohto progresívneho materiálu mu dávajú možnosť takmer okamžite zachytávať minimálne teplotné výkyvy.

Ak je v miestnosti nadmerne teplo alebo príliš chladno, veľkosť tyče sa mení. Na to reaguje spojovací ventil a včas uzatvára alebo aktivuje prívod plynu do horáka.

Prítomnosť energeticky nezávislého automatického riadiaceho systému umožňuje používateľom nastaviť v dome alebo byte najvhodnejší teplotný režim a hospodárne spotrebúvať palivový zdroj, pričom nepreplácajú za komunálne účty.

Dodatočne má automatika energeticky nezávislého typu citlivé snímače ťahu a plameňa. Ak v potrubí náhle klesne tlak alebo úroveň ťahu v komíne z nejakých dôvodov klesne, prívod zdroja sa okamžite zastaví a úniku plynu sa podarí vyhnúť.

Energeticky nezávislá automatika stojí celkom rozumné peniaze a na rozdiel od elektronických analógov nevyžaduje nákup a inštaláciu stabilizátora, ktorý kontroluje napätie a vyrovnáva neočakávané skoky v centrálnej elektrickej sieti.

Správnu činnosť snímača plameňa zabezpečuje špeciálna platňa. Pri normálnom a správnom fungovaní systému sa nachádza v mierne ohnutom stave.

Týmto spôsobom diel drží uzatvárací ventil v režime «Otvorené». Keď plameň zoslabne, platňa sa vyrovná a ventil sa pod jej tlakom zatvára.

Konštrukcia a princíp fungovania

Automatika riadiaca činnosť plynového kotla pozostáva z mnohých prvkov, približne rozdelených do dvoch podskupín. Do prvej patria mechanizmy zabezpečujúce plnohodnotné a bezpečné fungovanie samotného kotla. Do druhej patria zariadenia umožňujúce prevádzkovať vykurovací systém v čo najpohodlnejšom a najkomfortnejšom režime pre používateľa.

Súčasti systému bezpečnosti

Za prevádzkovú bezpečnosť zariadenia zodpovedá niekoľko modulov:

1. Kontrolér plameňa – pozostáva z dvoch základných častí – elektromagnetického ventilu a termočlánku. Včas a spoľahlivo uzatvára plyn a zabraňuje vzniku úniku.
2. Termostat – zabezpečuje udržiavanie nastavenej teploty nosiča tepla a chráni systém pred prehriatím. Keď nosič tepla vychladne na minimálne teploty, modul spustí kotol do prevádzky a po dosiahnutí maximálnych hodnôt ho vypne, čím úplne zbavuje majiteľov nutnosti neustále venovať pozornosť systému.
3. Snímač ťahu je zodpovedný za zastavenie prívodu plynu do horáka v prípade zmeny základnej polohy bimetalovej platne, čím predchádza úniku plynu.
4. Poistný ventil – sleduje množstvo nosiča tepla v okruhu.

Okrem všetkých vyššie uvedených užitočných vlastností má automatika rad ďalších funkcií, ktoré zvyšujú komfort používania zariadenia.

Zariadenie vykonáva samozapaľovanie plynového horáka, uskutočňuje výber najefektívnejšieho pracovného režimu, prispieva k racionálnej spotrebe energetického zdroja a vykonáva samočinnú diagnostiku, čím zbavuje majiteľov všetkých týchto činností.

Princíp činnosti bezpečnostnej automatiky

Aktuálna normatívna dokumentácia hovorí, že bezpečnostný komplex plynových kotlov musí byť povinne vybavený prístrojom, ktorý zastaví činnosť celého systému a uzavrie prívod plynu v prípade neočakávanej poruchy alebo akýchkoľvek iných okolností vyššej moci.

Na splnenie tejto úlohy musí automatika udržiavať pod kontrolou tieto parametre:

• tlak plynu v systéme;
• prítomnosť plameňa optimálnej veľkosti v horáku;
• plnohodnotný, kvalitný ťah;
• úroveň teploty pracovného nosiča tepla.

Keď v energeticky nezávislom mechanickom systéme klesne tlak plynu na kritickú úroveň, prívod zdroja sa okamžite zastaví. Deje sa to automaticky vďaka prítomnosti ventilového mechanizmu nastaveného na určitú hodnotu.

Energeticky závislé elektronické zariadenia sú skonštruované trochu inak. V nich vyššie opísanú funkciu vykonáva relé minimálneho/maximálneho tlaku.

Pri zvyšovaní počtu atmosfér sa membrána s tyčou ohýba, čím rozopína kontakty napájania samotného kotla. Plyn prestáva prúdiť a neprúdi, kým sa úroveň tlaku neobnoví.

Samostatne odstraňovať poruchy a akokoľvek zasahovať do základného fungovania zariadenia je zakázané zákonom. Akékoľvek vzniknuté problémy môže opraviť iba kvalifikovaný odborník – zamestnanec plynárenskej spoločnosti.

Ak v horáku zmizne plameň, termočlánok sa ochladí a prestane vyrábať prúd. Potom elektromagnetická klapka v ventile už nefunguje a plyn prestáva prúdiť k horáku. Pri poklese ťahu sa bimetalická platňa intenzívne zohrieva, mení tvar a pôsobí na ventil, čím ho núti zastaviť prívod paliva.

Teplotu teplonosného média kontroluje termostat. Ten zabezpečuje udržiavanie užívateľom zvoleného režimu ohrevu, pričom nedovoľuje systému prehriať sa a zlyhať.

Nuansy fungovania systému

Energeticky závislá elektronická automatika sa pri práci opiera o informácie získané zo senzorov. Mikroprocesor a vnútorný regulátor analyzujú tieto údaje, spracúvajú ich a systému vydávajú príkazy, ktoré sú optimálne pre konkrétnu situáciu.

Aby elektronická automatika správne fungovala počas dlhého obdobia, je potrebné každoročne zavolať technika na obhliadku zariadenia, diagnostiku mikroprocesora a kontrolu správ pamäťového modulu.

Mechanika má trochu iný princíp. Keď je kotol vypnutý, vnútorný plynový ventil je úplne uzavretý. V momente spustenia zariadenia sa podložka na ventile stláča a dochádza k nútenému otvoreniu priechodu pre palivový zdroj k zapaľovaču. Zapaľovanie stimuluje zahrievanie termočlánku a na ňom sa vytvára napätie.

Tento mechanizmus používa pri práci elektromagnet, ktorý udržiava ventil v otvorenej polohe. Otáčaním podložky ručne môže užívateľ bez námahy regulovať úroveň a výkon svojho vykurovacieho zariadenia.

Prehľad populárnych modelov a výrobcov

Na trhu s progresívnym plynovým zariadením a príslušenstvom je zastúpená automatika domácich aj zahraničných výrobcov. Podľa princípu práce sú všetky zariadenia úplne rovnaké, avšak po konštrukčnej stránke sú medzi nimi podstatné rozdiely.

Prítomnosť riadiacej automatiky v systéme plynového vykurovania umožňuje komfortne vykurovať miestnosť a racionálne využívať energetický zdroj. Pri rozumnom prístupe môže úspora dosiahnuť 30 až 43%.

Cena modulov sa pohybuje v najširšom rozsahu. Jednoduché mechanické výrobky s minimom funkcií patria do triedy lacných a predávajú sa za najnižšiu cenu. Pokročilé elektronické panely sú oceňované oveľa vyššie, ale poskytujú používateľovi rozsiahlejšie možnosti individuálneho nastavenia a kontroly prevádzky.

Niektoré zariadenia, ako napríklad automatika SABK, sú okrem základných funkcií vybavené vstavaným stabilizátorom tlaku. To umožňuje presnejšie nastavenie prevádzky plynového zariadenia.

Elektronické zariadenia s možnosťou programovania sú považované za luxusné. Umožňujú majiteľovi nastaviť zariadeniu plán práce na dlhšie obdobie s ohľadom na sezónne poveternostné podmienky a aktuálnu teplotu vonkajšieho vzduchu.

Č. 1 — automatika EUROSIT 630

Automatický energeticky nezávislý blok EUROSIT 630 od talianskej spoločnosti Sit Group (Eurosit) zaujíma vedúce postavenie na trhu v predaji.

Považuje sa za univerzálny a efektívne pracuje s parapetnými a podlahovými kotlami s výkonom 7 až 24 kW. Zapínanie/vypínanie, zapaľovanie zapaľovacieho horáka a nastavenie požadovanej teploty sa vykonávajú pomocou jednej rukoväte s tlačidlom.

Modul Eurosit 630 je moderné zariadenie na riadenie plynových zariadení. Plne spĺňa medzinárodné normy a bezpečnostné požiadavky kladené na takéto zariadenia. Má európsky certifikát kvality a záruku od výrobcu.

Výrobok sa vyznačuje vysokou úrovňou spoľahlivosti, odoláva značnému prevádzkovému zaťaženiu a má rozsiahlu funkcionalitu. Konštrukčné prvky sú „skryté“ v kryte, ku ktorému sú pripojené káble snímačov a ďalšie spojovacie hadičky.

Čas zapaľovania vykurovacieho kotla pomocou automatiky Eurosit 630 je 10 sekúnd. Plyn sa okamžite privádza do systému a miestnosť sa veľmi rýchlo zohreje na nastavenú teplotu.

Vo vnútri zariadenia sa nachádzajú oddeľovač, pružinový ventil a regulátor tlaku. Prívod plynu sa vykonáva zdola alebo zboku podľa želania používateľa. Z hľadiska ceny patrí zariadenie do kategórie lacných.

Č. 2 — modul Honeywell 5474

Prístroj Honeywell 5474 vyrába nemecký koncern Honeywell, ktorý sa už vyše sto rokov špecializuje na vývoj a predaj rôznych druhov automatiky. Správne funguje s domácimi plynovými kotlami s výkonom do 32 kW.

Honeywell 5474 – energeticky nezávislý prístroj na riadenie systému vykurovania. Je vybavený mikrohorákmi zo žiaruvzdornej nehrdzavejúcej ocele. Tie zabezpečujú kvalitnejšie spaľovanie plynu, znižujú emisie škodlivých látok do ovzdušia a nedovoľujú nadbytočným sadziam usadzovať sa v komíne.

Automatický systém Honeywell 5474 je vybavený základným súborom riadiacich funkcií, ktoré zaručujú efektívnu prevádzku kotla pri absolútnej bezpečnosti pre používateľov.

Zariadenie v automatickom režime udržiava nastavenú teplotu nosiča tepla (od 40 do 90 stupňov), vypína kotol v prípade prerušenia dodávky paliva, absencie potrebného ťahu v komíne, vzniku spätného ťahu alebo zhasnutia horáka.

Č. 3 — prémiová automatika od Honeywell

Okrem lacných rozpočtových modelov spoločnosť Honeywell vyrába aj iné druhy automatického zariadenia, napríklad luxusné chronotermostaty prémiovej série CT alebo programovateľné termostaty Honeywell YRLV430A1005/U.

Prístroj YRLV430A1005/U pri maximálne širokom funkčnom vybavení disponuje priateľským rozhraním a nespôsobuje zákazníkom žiadne ťažkosti pri používaní. Cena výrobku je pomerne vysoká, no stále nižšia ako u konkurentov, ktorí ponúkajú podobné modely s porovnateľnými parametrami.

Tieto elektronické panely umožňujú nastaviť vykurovaciemu zariadeniu najpodrobnejšie a najpresnejšie nastavenia, až po zmenu teplotného režimu niekoľkokrát denne v závislosti od dennej doby, poveternostných podmienok a osobných želaní.

Č. 4 — zariadenie Orion

Automatické zariadenie Orion sa vyrába v Rusku. Súčasťou výbavy prístroja je piezoelektrické zapaľovanie a snímač ťahu.

Prístroj Orion vyzerá jednoducho a má minimálnu sadu funkcií. Jeho možnosti nie sú príliš veľké, ale vďaka prijateľnej cene a jednoduchému spôsobu ovládania je zariadenie žiadané.

Zariadenie vypína plyn v prípade samovoľného zhasnutia horáka alebo absencie potrebného ťahu. Keď teplota vzduchu v miestnosti klesne, termostat aktivuje prívod paliva a prevádzka kotla sa obnoví.

Prechod do režimu zníženia plameňa pri dosiahnutí určitej (používateľom nastavenej) teploty prebieha automaticky a umožňuje šetriť palivové zdroje.

Závery a užitočné video k téme

Podrobný opis princípu činnosti automatiky určenej pre plynový kotol. Zaujímavé vlastnosti a nuansy riadiaceho zariadenia:

Ako funguje automatika plynového vykurovacieho kotla. Názorná demonštrácia procesu zapaľovania plynového agregátu:

Podrobný opis jednej z najpopulárnejších modelov automatiky, určenej na riadenie a reguláciu plynového kotla:

Plynový vykurovací systém riadený automatikou predstavuje praktický a ekonomicky výhodný variant domáceho vykurovacieho zariadenia.

Mechanický kontrolér sa vyznačuje nízkou cenou, spoľahlivosťou a jednoduchým spôsobom ovládania. Elektronický panel je drahší, ale má rozšírenú funkcionalitu, ktorá umožňuje vytvárať v miestnosti maximálne komfortné podmienky.

Miniagregáty je lepšie nakupovať v značkových obchodoch, kde sa predáva certifikovaný tovar, ktorý spĺňa všetky požiadavky kladené na prvky vykurovacích systémov pracujúcich na plyn.

Sú vám známe jemnosti práce automatiky plynového zariadenia, ktoré nie sú uvedené v článku? Vznikli otázky pri oboznamovaní sa s materiálom? Píšte, prosím, komentáre, zdieľajte vlastný názor a fotografie na tému článku.