Avtomatika za plinske ogrevalne kotle: zgradba, princip delovanja, pregled proizvajalcev

Gospodinjski grelniki, ki delujejo na utekočinjen ali zemeljski plin, ne zahtevajo stalne pozornosti in nadzora uporabnikov. To nalogo opravlja avtomatika za plinske ogrevalne kotle.

Elektronski in mehanski krmilni bloki, integrirani v toplotni generator, uravnavajo gorenje in pripomorejo k vzdrževanju potrebne temperature v toplotnem nosilcu.

Vrste avtomatike za ogrevalne kotle

Avtomatika deluje brezhibno, natančno in zanesljivo, povečuje učinkovitost grelne opreme, prispeva k razumni porabi energetskih virov ter naredi uporabo ogrevalnega sistema preprosto, udobno in popolnoma varno.

Avtomatski sistem varuje ogrevalne naprave pred preobremenitvami in aktivira izklop dovoda plina v sili v primeru nepričakovanih višjih sil. Dodatno naprava uravnava intenzivnost gorenja in trenutno porabo goriva, pri čemer uporabnikom omogoča prihranek denarnih sredstev pri ogrevanju prostorov.

Avtomatska enota ima prilagodljive nastavitve in omogoča lastniku, da nastavi parametre delovanja, ki so zanj najbolj udobni.

Glede na osnovno načelo delovanja in konstrukcijske značilnosti se avtomatika za opremo, ki deluje na plin, deli na:

• naprave z energetsko odvisnostjo;
• naprave, neodvisne od energije.

Sistemi prve vrste so zapletene elektronske naprave, ki za pravilno delovanje potrebujejo neprekinjeno napajanje z elektriko. Druge vrste naprav so poenostavljene mehanske konstrukcije, ki ne potrebujejo energetske podpore.

Vrsta #1 – energetsko odvisne naprave

Energetsko odvisen modul je majhna elektronska naprava, ki se odziva na dovod goriva. Vklopi in izklopi se ob aktivaciji ali zaprtju glavnega plinskega ventila. Odlikuje ga zapletena konstrukcija in veliko število elementov ter mikrovezij.

Uporabnikom omogoča reševanje naslednjih nalog:

• aktivacija ali prekinitev dovoda plina;
• zagon ogrevalnega sistema v avtomatskem načinu;
• nastavitev ravni moči osnovnega gorilnika (zahvaljujoč termostatu);
• izklop delujočega kotla tako v nujnih primerih kot v okviru uporabnikovega nastavljenega načina;
• prikaz trenutnih vrednosti na zaslonu (splošna raven temperature zraka v prostoru, oznaka, do katere je ogreto delovno ogrevalno sredstvo itd.).

Bolj napredni moduli imajo dodatno funkcionalnost in uporabnikom ponujajo neomejene ter kar se da udobne pogoje za nadzor delovanja in upravljanje agregata. Elektronske plošče zagotavljajo popolno zaščito ogrevalne opreme pred okvaro tripotnega ventila in preprečujejo zamrznitev kotla.

Če temperatura v prostoru nenadoma pade, pametni sistem sam zažene ogrevalno opremo in jo izklopi, ko je bivališče napolnjeno z udobnim toplim zrakom.

Možnost samostojne diagnostike, ki jo imajo nekateri moduli, opozarja na motnje v delovanju in omogoča pravočasno odkrivanje okvarjenih delov in sklopov v sistemu. Omogoča, da okvaro opazimo čim prej in zamenjamo kakšen manjši element, še preden povzroči resnično težavo za opremo.

Manjše okvare ogrevalnega sistema se sčasoma spremenijo v globalne težave in prinesejo denarne stroške, povezane s popravilom in demontažo (popolno ali delno) opreme. Samostojna diagnostika pomaga odkriti okvaro in omogoča njeno pravočasno odpravo.

Elektronska avtomatika, ki skrbi za varno uporabo opreme, zagotavlja nemoteno delovanje kotla, preprečuje pregrevanje sistema in zapre dovod plina v primeru padca vleka ali ugasnitve plamena v gorilniku.

Paleta energetsko odvisne avtomatike, ki je danes na voljo na trgu, navdušuje s svojo raznolikostjo. Koristne in potrebne mini agregate proizvajajo svetovno znane blagovne znamke in majhna podjetja, ki si šele poskušajo izboriti svoje mesto pod soncem.

Energetsko odvisna avtomatika je predstavljena v obliki nadzorne plošče, kjer lahko uporabnik nastavi zase udobne parametre delovanja opreme. Cena 'pametnega' elementa je visoka, vendar so stroški upravičeni, saj lahko z upravljalno enoto zmanjšamo porabo virov brez kakršne koli škode za lastno udobje.

Med ponujenimi modeli so tako povsem preprosti izdelki kot bolj napredni agregati z možnostjo programiranja.

Na njih lahko uporabnik izbere zase najustreznejše individualne nastavitve in programira sistem za delovanje v načinu dan/noč ali pa se glede na vremensko napoved odloči za določeno stopnjo ogrevanja hiše ali stanovanja za obdobje od 1 do 7 dni.

Vrsta #2 – energetsko neodvisne naprave

Neodvisna avtomatika je preprostejša in praktičnejša. Upravljanje in nastavljanje potekata ročno s pomočjo mehanskih vrtljivih stikal in ne predstavljata težav niti za tiste, ki jim tehnika ni blizu. Naprava deluje popolnoma samostojno in ne potrebuje priključitve na centralni električni sistem.

Za ogrevanje stanovanjske hiše in dovajanje tople vode v pipe je dovolj, da ročico za nadzor obrnete v smeri povečanja za 2–3 razdelke. Če želite privoščiti kopel ali tuš, je treba stikalo nastaviti na najvišjo vrednost.

Izdelek je označen z digitalno lestvico s seznamom vrednosti od minimalnih do maksimalnih. Za aktivacijo izberete želeno oznako in na ta način neposredno kotlu nastavite ustrezno delovno temperaturo.

Po teh opravilih se priključi termoregulator in prevzame nadzor nad navedenim načinom ogrevanja. Kotel aktivno deluje, dokler se prostor ne segreje na želeno temperaturo. Nato termoregulator prekine dovod plina v sistem in se ponovno aktivira šele, ko v prostoru postane hladneje.

Načelo delovanja temelji na specifični konstrukciji naprave. V toplotni izmenjevalnik vgrajeni termočlen plinskega kotla je opremljen s posebno palico. Izdelana je iz posebne zlitine železa in niklja, imenovane invar.

Fizikalne lastnosti tega naprednega materiala mu omogočajo, da skoraj v trenutku zazna minimalna temperaturna nihanja.

Če v prostoru postane pretirano vroče ali prehladno, se velikost palice spremeni. Na to se odzove povezovalni ventil in pravočasno zapre ali aktivira dovod plina v gorilnik.

Prisotnost neodvisnega avtomatskega krmilnega sistema uporabnikom omogoča, da v hiši ali stanovanju nastavijo najbolj primeren temperaturni režim zase in varčno porabljajo gorivo, ne da bi preplačevali komunalne račune.

Dodatno ima avtomatika neodvisnega tipa občutljiva tipala za vlek in plamen. Če v cevi nenadoma pade tlak ali se iz nekega razloga zmanjša vlek v dimniku, se dovod vira takoj prekine in uhajanje plina se prepreči.

Neodvisna avtomatika stane povsem razumno ceno in za razliko od elektronskih analogov ne zahteva nakupa in namestitve stabilizatorja, ki nadzira napetost in izravnava nepričakovane skoke v centralnem električnem omrežju.

Pravilno delovanje senzorja plamena zagotavlja posebna plošča. Pri normalnem in pravilnem delovanju sistema je v rahlo ukrivljenem stanju.

Na ta način drži del zaporni ventil v načinu «Odprto». Ko plamen postane manjši, se plošča poravna in ventil se pod njenim pritiskom zapre.

Zgradba in načelo delovanja

Avtomatika, ki upravlja delovanje plinskega kotla, je sestavljena iz številnih elementov, pogojno razdeljenih v dve podskupini. V prvo spadajo mehanizmi, ki zagotavljajo polno in varno delovanje samega kotla. V drugo spadajo naprave, ki omogočajo uporabo ogrevalnega sistema v načinu, ki je za uporabnika čim bolj priročen in udoben.

Sestavni deli varnostnega sistema

Za obratovalno varnost naprave skrbi več modulov:

1. Krmilnik plamena – sestavljen iz dveh glavnih delov – elektromagnetnega ventila in termopara. Pravočasno in zanesljivo zapre plin ter preprečuje nastanek uhajanja.
2. Termostat – vzdržuje nastavljeno temperaturo toplonosa in ščiti sistem pred pregrevanjem. Ko se toplonos ohladi na minimalne temperature, modul zažene kotel, po zaznavi najvišjih vrednosti pa ga izklopi, s čimer lastnike popolnoma razbremeni potrebe po stalnem nadzoru sistema.
3. Senzor, ki nadzira vlek, je odgovoren za prekinitev dovoda plina v gorilnik v primeru spremembe osnovnega položaja bimetalne plošče, s čimer preprečuje uhajanje plina.
4. Varnostni ventil – spremlja količino toplonosa v krogu.

Poleg vseh zgoraj naštetih uporabnih lastnosti ima avtomatika vrsto dodatnih funkcij, ki povečujejo udobje uporabe opreme.

Naprava izvaja samodejni vžig plinskega gorilnika, izbira najučinkovitejši delovni način, prispeva k racionalni porabi energije in izvaja samodiagnostiko, s čimer lastnike razbremeni vseh teh opravil.

Načelo delovanja varnostne avtomatike

Veljavna normativna dokumentacija pravi, da mora biti varnostni sklop plinskih kotlov obvezno opremljen z napravo, ki ustavi delovanje celotnega sistema in zapre dovod plina v primeru nepričakovane okvare ali kakršnih koli višjih sil.

Za izvedbo te naloge mora avtomatika nadzorovati naslednje parametre:

• tlak plina v sistemu;
• prisotnost plamena optimalne velikosti v gorilniku;
• popoln, kakovosten vlek;
• raven temperature delovnega toplonosa.

Ko v energijsko neodvisnem mehanskem sistemu tlak plina pade na kritično raven, se dovod vira takoj ustavi. To se zgodi samodejno zaradi prisotnosti ventilnega mehanizma, nastavljenega na določeno vrednost.

Energijsko odvisne elektronske naprave so zasnovane nekoliko drugače. V njih zgoraj opisano funkcijo opravlja rele za minimalni/maksimalni tlak.

Ko se število atmosfer poveča, se membrana s palico upogne in s tem prekine napajalne kontakte kotla. Plin preneha dotekati in ne dovaja se, dokler se raven tlaka ne obnovi.

Samostojno odpravljati napake in kakorkoli posegati v osnovno funkcionalnost opreme je zakonsko prepovedano. Morebitne težave lahko odpravi samo usposobljen strokovnjak – uslužbenec plinskega podjetja.

Če v gorilniku ugasne plamen, se termočlen ohladi in preneha proizvajati tok. Potem elektromagnetna loputa v ventilu ne deluje več in plin preneha dotekati v gorilnik. Pri padcu vleka se bimetalna ploščica intenzivno segreje, spremeni obliko in vpliva na ventil, ki tako prekine dovod goriva.

Temperaturo toplotnega nosilca nadzoruje termostat. Zagotavlja vzdrževanje izbranega načina ogrevanja, pri tem pa ne dopušča, da bi se sistem pregreval in pokvaril.

Podrobnosti delovanja sistema

Energijsko odvisna elektronska avtomatika pri delovanju temelji na informacijah, pridobljenih s senzorjev. Mikroprocesor in notranji krmilnik te podatke analizirata, obdelujeta in sistemu dajeta ukaze, ki so optimalno prilagojeni posamezni specifični situaciji.

Da bi elektronska avtomatika dolgo časa normalno delovala, je treba vsako leto poklicati mojstra za pregled opreme, diagnostiko mikroprocesorja in pregled poročil pomnilniškega modula.

Pri mehaniki je nekoliko drugačen princip. Ko je kotel izklopljen, je notranji plinski ventil popolnoma zaprt. Ob zagonu opreme se podložka na ventilu stisne in prisilno odpre pot za gorivo do vžigalnika. Vžig spodbudi segrevanje termočlena in na njem se ustvari napetost.

Ta vir pri delovanju uporablja elektromagnet, ki ventil drži v odprtem položaju. Z ročnim obračanjem podložke lahko uporabnik brez truda uravnava raven in moč svoje ogrevalne opreme.

Pregled priljubljenih modelov in proizvajalcev

Na trgu napredne plinske opreme in pripadajočih elementov je zastopana avtomatika tako domačih kot tujih proizvajalcev. Po principu delovanja so vse naprave popolnoma enake, vendar pa so med njimi v konstrukcijskem smislu precejšnje razlike.

Prisotnost krmilne avtomatike v sistemu plinskega ogrevanja omogoča udobno ogrevanje prostora in racionalno porabo energetskega vira. Ob razumnem pristopu lahko prihranek znaša od 30 do 43%.

Cena modulov se giblje v zelo širokem razponu. Preprosti mehanski izdelki z minimalnim številom funkcij spadajo v proračunski razred in se prodajajo po najnižji ceni. Napredne elektronske plošče so cenjene precej višje, vendar uporabniku nudijo več možnosti za individualne nastavitve in nadzor delovanja.

Nekatere naprave, kot na primer avtomatika SABK, so poleg osnovnih funkcij opremljene z vgrajenim stabilizatorjem tlaka. To omogoča natančnejše uravnavanje delovanja plinske opreme.

Elektronske naprave z možnostjo programiranja veljajo za luksuzne. Lastniku omogočajo, da opremi nastavi načrt delovanja za daljše časovno obdobje ob upoštevanju sezonskih vremenskih razmer in trenutne zunanje temperature zraka.

št. 1 – avtomatika EUROSIT 630

Avtomatski energetsko neodvisni blok EUROSIT 630 italijanskega podjetja Sit Group (Eurosit) po prodaji zaseda vodilni položaj na trgu.

Šteje se za univerzalnega in učinkovito deluje s parapetnimi in talnimi kotli moči od 7 do 24 kW. Vklop/izklop, vžig vžigalnega gorilnika in nastavitev želene temperature se izvajajo z enim vrtljivim gumbom s tipko.

Modul Eurosit 630 je sodoben agregat za upravljanje plinske opreme. Popolnoma ustreza mednarodnim standardom in varnostnim zahtevam, ki veljajo za tovrstne naprave. Ima evropski certifikat kakovosti in garancijo proizvajalca.

Izdelek odlikuje visoka stopnja zanesljivosti, prenese znatne obratovalne obremenitve in ima obsežen nabor funkcij. Konstrukcijski elementi so 'skriti' v ohišju, na katerega so priključeni kabli senzorjev in druge povezovalne cevke.

Čas vžiga ogrevalnega kotla s pomočjo avtomatike Eurosit 630 je 10 sekund. Plin se takoj dovaja v sistem in prostor se zelo hitro segreje na nastavljeno temperaturo.

V notranjosti agregata so nameščeni odsekalnik, vzmetni ventil in regulator tlaka. Dovod plina poteka od spodaj ali s strani glede na želje uporabnika. Po ceni spada agregat v proračunski razred.

št. 2 – modul Honeywell 5474

Naprava Honeywell 5474 proizvaja nemški koncern Honeywell, ki se že več kot sto let specializira za razvoj in prodajo različnih vrst avtomatike. Pravilno deluje z gospodinjskimi plinskimi kotli moči do 32 kW.

Honeywell 5474 – energetsko neodvisna naprava za upravljanje ogrevalnega sistema. Opremljen je z mikrogorilniki iz žarotrdne nerjavne jeklene pločevine. Ti zagotavljajo kakovostnejše zgorevanje plina, zmanjšujejo emisije škodljivih snovi v ozračje in preprečujejo odlaganje odvečne saje v dimniku.

Avtomatski sistem Honeywell 5474 je opremljen z osnovnim naborom nadzornih funkcij, ki zagotavljajo učinkovito delovanje kotla ob popolni varnosti za uporabnike.

Izdelek v avtomatskem načinu vzdržuje nastavljeno temperaturo nosilca toplote (od 40 do 90 stopinj), izklopi kotel v primeru prekinitve dovoda goriva, pomanjkanja ustreznega vleka v dimniku, pojava povratnega vleka ali ugasnitve gorilnika.

št. 3 – premium avtomatika podjetja Honeywell

Poleg cenovno ugodnih proračunskih modelov podjetje Honeywell izdeluje tudi druge vrste avtomatske opreme, na primer luksuzne kronotermostate premium serije ST ali programirane termostate Honeywell YRLV430A1005/U.

Naprava YRLV430A1005/U ima ob izjemno široki funkcionalnosti prijazen vmesnik in ne povzroča težav strankam med uporabo. Cena izdelka je precej visoka, vendar še vedno nižja kot pri konkurentih, ki ponujajo modele s podobnimi lastnostmi.

Te elektronske plošče omogočajo nastavitev najbolj podrobnih in natančnih nastavitev ogrevalne opreme, vse do spreminjanja temperaturnega režima večkrat na dan, odvisno od časa dneva, vremenskih pogojev in osebnih želja.

št. 4 – naprava Orion

Avtomatsko napravo Orion izdelujejo v Rusiji. V kompletacijo naprave spadata piezoelektrični vžig in senzor vleka.

Naprava Orion je videti preprosta in ima minimalen nabor funkcij. Njene zmogljivosti niso prevelike, vendar je zaradi ugodne cene in preprostega načina upravljanja agregat priljubljen.

Naprava izklopi plin v primeru samovoljnega ugasnitve gorilnika ali pomanjkanja ustreznega vleka. Ko se temperatura zraka v prostoru zniža, termostat aktivira dovod goriva in delovanje kotla se nadaljuje.

Prehod v način zmanjšanja plamena ob dosegu določene (uporabnik nastavljene) temperature poteka samodejno in omogoča prihranek goriva.

Zaključki in koristen video na to temo

Podroben opis principa delovanja avtomatike, namenjene plinskemu kotlu. Zanimive značilnosti in nianse nadzorne opreme:

Kako deluje avtomatika plinskega ogrevalnega kotla. Nazorna demonstracija postopka vžiga plinskega agregata:

Podroben opis enega najbolj priljubljenih modelov avtomatike, namenjenega za upravljanje in regulacijo plinskega kotla:

Plinski ogrevalni sistem, ki ga upravlja avtomatika, je praktična in ekonomsko ugodna možnost domače grelne opreme.

Mehanski krmilnik se odlikuje po nizki ceni, zanesljivosti in preprostem načinu upravljanja. Elektronska plošča je dražja, vendar ima razširjeno funkcionalnost, ki omogoča ustvarjanje maksimalno udobnih pogojev v prostoru.

Mini-agregate je bolje kupiti v blagovnih trgovinah, kjer se prodaja certificirano blago, ki ustreza vsem zahtevam za elemente ogrevalnih sistemov, ki delujejo na plin.

Ali so vam znane podrobnosti delovanja avtomatike plinske opreme, ki niso omenjene v članku? Se vam med seznanjanjem z gradivom porajajo vprašanja? Pišite, prosim, komentarje, delite svoje mnenje in fotografije na temo članka.