Датчики для газовых котлов: виды, принцип работы, характеристики

Так как в промышленности сейчас очень широко используются топки для создания разного рода материала, то очень важно следить за ее стабильной работой. Чтобы обеспечить это требование, нужно использовать датчик контроля пламени. Контролировать наличие позволяет определенный набор датчиков, основное предназначение которого – это обеспечение безопасной работы разного рода установок, сжигающих твердое, жидкое или газообразное топливо.

Что такое автоматика для газового котла

После того, как происходит запуск газового котла, контроль над его работой возлагается на специализированное устройство, которое начинает действовать в рамках заложенной в него программы. Одним из главных пунктов применения автоматики у газовых котлов является обеспечение безопасной работы устройства. А также все модели автоматически регулируют поддержание необходимого и заданного заранее режима температуры тепла в помещениях.

По своим функциональным возможностям автоматика на котлы газовые делится следующим образом:

  1. устройства, которые энергозависимые;
  2. устройства, в которых энергозависимыми являются приборы контроля.

В первом типе используются модели, которые требуют электрической энергии, они имеют довольно простую конструкцию и работают по принципу остаточности. От датчика, который контролирует температуру, называемого еще термодатчик, поступает импульсный сигнал, а клапан, работающий по электромагнитному принципу, следуя указаниям такого сигнала, закрывается и открывается, тем самым либо прерывая подачу газа, либо, наоборот, ее провоцируя.

Ко второму типу относятся энергозависимые устройства, работающие, исходя из свойств физически применяемого вещества, того, которое циркулирует внутри контура самого прибора.

Когда вещество нагревается, оно, расширяясь, создает внутри самого агрегата давление, которое повышается. А также, под влиянием повышенного давления, приходит в действие сам котел, который работает на газе. Когда понижается температура, соответственно, происходит сжимание, и цепочка работает в обратном действии.

Конструкция и принцип действия

Все составляющее автоматики, применяющиеся в отопительных системах можно условно разделить на две большие группы:

  1. Приборы, обеспечивающие правильную и безопасную работу котельного оборудования.
  2. Устройства, повышающие комфорт при использовании котлоагрегата.

В автоматику безопасности газовых котлов входит:

В некоторых моделях котельного оборудования производителем предусматривается наличие прибора для отвода воздуха. Все устройства, входящие автоматическую систему безопасности – энергонезависимые или механические. При наличии исполнительных приводов и управляющего контроллера они могут работать под электронным управлением.

Автоматика для комфорта обеспечивает владельцу установки дополнительный функционал: авторозжиг горелки; функции самодиагностики и выбора оптимального режима работы, модуляцию пламени и пр. Этот вид автоматики не является обязательным и в некоторых моделях не применяется.

Конструкция и принцип действия

Принцип работы электронной системы безопасности основан на основании получения данных с датчиков, которые обрабатываются контроллером с микропроцессорным управлением. На основании полученных от датчиков и сенсоров данных, контроллер подает команды на приводы исполнительных приборов безопасности.

Принцип действия механической автоматики газового котла рассмотрим более подробно. Отопительная установка не работает – газовый клапан перекрыт. Для запуска котла выжимается шайба на клапане. Эта операция принудительно открывает клапан, газ поступает на запальник. После розжига запальника происходит нагрев термопары. На ней вырабатывается достаточное напряжение для работы электромагнита, который удерживает газовый клапан в открытом состоянии.

Читайте также:  Как рассчитать количество секций для биметаллического радиатора?

Поворотом шайбы устанавливается необходимая мощность котла: газ с нужным давлением поступает на горелку – происходит розжиг от запальника. После запуска котельной установки, контроль за температурой теплоносителя берет на себя термостат.

Виды термопары

Само по себе устройство нельзя назвать сложным. Термопара – часть оборудования, которую можно даже изготовить самостоятельно. Главное правильно подобрать компоненты. Это устройство имеет несколько основных разновидностей:

  1. Тип E. Прибор, как и другие создан из двух металлических пластин: константан и хромель. Такое сочетание позволяет измерять температуру в диапазоне от -50 до 740 градусов по Цельсию
  2. Тип J. Эта термопара вместо хромеля имеет железную пластину. Сочетание позволяет производить замеры от -40. Но при этом устройство стало более чувствительным к изменениям.
  3. Тип K. Данная термопара считается самой распространенной, так как компоненты изготовлены из алюминия и хромеля. Это дает возможность значительно расширить температурный диапазон: от -200 до 1350. При этом устройство имеет максимальную чувствительность. Нужно отметить, что длительность эксплуатации напрямую зависит от условий использования. Так, например, хромель при постоянном контакте с углекислым газом покрывается зеленой ржавчиной, что быстро выводит его из строя.

Фотоэлектрический метод

На сегодняшний день наиболее часто применяется именно фотоэлектрический способ контроля. В таком случае приборы контроля пламени, в данном случае это фотодатчики, фиксируют степень видимого и невидимого излучения пламени. Другими словами, аппаратура фиксирует оптические свойства.

Что касается самих приборов, то они реагируют на изменение интенсивности поступаемого потока света, которое выделяет пламя. Датчики контроля пламени, в данном случае фотодатчики, будут отличаться друг от друга по такому параметру, как длина волны, получаемой от пламени. Очень важно учитывать данное свойство при выборе прибора, так как характеристика спектрального типа пламени сильно отличается в зависимости от того, какой тип топлива сжигается в топке. Во время сгорания топлива существует три спектра, в котором формируется излучение – это инфракрасный, ультрафиолетовый и видимый. Длина волны может быть от 0,8 до 800 мкм, если говорить об инфракрасном излучении. Видимая же волна может быть от 0,4 до 0,8 мкм. Что касается ультрафиолетового излучения, то в данном случае волна может иметь длину 0,28 – 0,04 мкм. Естественно, что в зависимости от выбранного спектра, фотодатчики также бывают инфракрасными, ультрафиолетовыми или датчиками светимости.

Фотоэлектрический метод

Однако у них есть серьезный недостаток, который кроется в том, что у приборов слишком низкий параметр селективности. Это особенно заметно, если котел обладает тремя или более горелками. В таком случае велик шанс возникновения ошибочного сигнала, что может привести к аварийным последствиям.

Назначение температурного датчика

Любая система отопления должна работать под контролем человека. Оператору следует знать, какова температура теплоносителя. Для определения этих показателей требуется для отопления, он позволит следить за расширением объема воды. С помощью него можно наблюдать за текущими данными, предпринимая соответствующие меры, если параметры станут отклоняться от нормы.

Обладает довольно широкой областью использования. Он позволяет визуально просматривать нагрев теплоносителя на отдельных участках, где регистрируются данные на улице и в помещениях. Иногда этот прибор становится частью системы, которая гарантирует автоматическую стабилизацию параметров.

Датчики давления воздуха в котлах

Реле контроля напора воздуха в газовом агрегате следит за температурой сгорания энергоносителя. Регулирующие подачу летучего вещества в топку датчики контроля воздуха котла предохраняют устройство от перегрева в случаях перемены давления газа, тока воды. Также они осуществляют включение и отключение вентилятора.

Читайте также:  Дымоход для газового котла в частном доме: рассмотрим вопрос

Прежде чем купить моностат для котла следует выяснить параметры запчасти. Соответствуют ли характеристики узла конкретной модели агрегата. Цена на реле давления ДРД зависит от модели измерительного прибора. Давление измеряется в барах, поэтому узел должен быть соответствующе откалиброван.

Источник

Виды горелок

По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:

По назначению:

  • для промышленного оборудования большой мощности
  • для оборудования бытового назначения.
Виды горелок

По используемому типу топлива:

  • устройства для природного газа;
  • устройства для сжиженного газа;
  • универсальные устройства.

По регулировке пламени:

  • одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
  • двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
  • модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.

По принципу работы:

Виды горелок
  1. инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.

  2. вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на: — вихревые (отверстия форсунок круглой формы) — прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).

  3. диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.

Когда и почему срабатывает

Ряд причин, по которым нарушается тяга в газовом котле и срабатывает датчик:

  • неправильная конструкция отопительного оборудования;

Причина, на которую в первую очередь необходимо обратить внимание. Она подразумевает неправильную конструкцию дымохода, наличие изгибов, либо его некачественный монтаж.

  • непроходимость дымохода;
Когда и почему срабатывает

Газовые котлы оставляют намного меньше сажи, в отличие от твердотопливных котлов. Не смотря на это, за больший промежуток времени сажа имеет свойство скапливаться и в газовых котлах, что является причиной плохой проходимости дымохода.

Следующей причиной засорения дымохода могут стать посторонние предметы, например листья, ветки деревьев, летающий мусор.

Крайне редко в дымоход могут попадать животные. Зачастую это птицы, вьющие гнезда на дымоходе в неотопительный период или во время отсутствия людей и долго неработающего котла.

Дымоход требует периодического осмотра и, в зависимости от степени загрязнения, механической чистки.

  • погодные условия;

Москва — это город частой смены погодных условий.

Когда и почему срабатывает

Причиной выключений могут быть густой туман, сильные осадки или просто высокая влажность воздуха. При этом создается высокое атмосферное давление, которое является препятствием для воздухообмена.

Сильный ветер так же создает высокое давление в атмосфере. Он может навредить естественной тяге и поспособствовать обратному движению продуктов горения (обратной тяге).

Плохие погодные условия могут навредить работе только котлам с естественной тягой и открытой камерой сгорания.

Целесообразным является установка защитного колпака на дымоход. Его название — стабилизатор тяги.

Он препятствует задуванию ветра в воздуховод и предотвращает тушение горелки.

Когда и почему срабатывает
  • воздушная пробка;

Для дымоудаления необходимо непрерывное движение воздушных масс. Воздушная пробка в дымоходе может помешать воздухообмену и вызвать обратное движение продуктов горения.

Воздушная пробка возникает вследствие некачественной теплоизоляции дымохода и большой разности температур в его нижней и верхней части. Вверху он, как правило, является холодным, более тяжелым и густым.

  • недостаточная высота и неправильное место установки дымохода;

Она зависит от расстояния установки трубы от самой высокой точки крыши – конька кровли. Идеальное расположение — середина стороны кровли и высота над коньком — около 50 см.

  • нестабильный уровень напряжения в электроцепи.
Когда и почему срабатывает

Перепады электричества могут негативно сказаться на работе всех электронных составляющих отопительного оборудования.

Читайте также:  Как обеспечить экономичное отопление склада?

При срабатывании датчика и отключении котла, не рекомендуется его повторный принудительный запуск. Это навредит отопительному оборудованию и увеличит опасность для здоровья и жизни человека. В таких случаях необходима диагностика, выявление и устранение причин неисправности.

Обзор популярных моделей и производителей

На рынке прогрессивного газового оборудования и сопутствующих элементов представлена автоматика как отечественных, так и зарубежных производителей. По принципу работы все устройства абсолютно одинаковы, однако в конструкционном плане между ними есть существенные различия.

Стоимость на модули варьируется в широчайшем диапазоне. Простые механические изделия с минимумом функций принадлежат к классу бюджетных и продаются по самой низкой цене. Продвинутые электронные панели ценятся гораздо выше, но предоставляют пользователю более развернутые возможности для индивидуальных настроек и контроля работы.

Электронные приборы с возможностью программирования считаются люксовыми. Они дают возможность владельцу задавать оборудованию план работы на длительный период времени с учетом сезонных погодных условий и текущей температуры воздуха на улице.

№1 — автоматика EUROSIT 630

Автоматический энергонезависимый блок EUROSIT 630 производства итальянской компании Sit Group (Eurosit) по продажам занимает лидирующее место на рынке.

Считается универсальным и эффективно работает с парапетными и напольными котлами мощностью от 7 до 24 кВт. Включение/выключение, поджиг запальной горелки и установка желаемой температуры осуществляются с помощью одной ручки с кнопкой.

Изделие отличается высоким уровнем надежности, выдерживает значительные эксплуатационные нагрузки и имеет обширный функционал. Конструктивные элементы «прячутся» в корпусе, к которому подводятся кабели датчиков и прочие соединительные трубки.

Внутри агрегата располагаются отсекатель, пружинный клапан и регулятор давления. Подвод газа осуществляется снизу или сбоку сообразно пожеланиям пользователя. По стоимости агрегат входит в разряд бюджетных.

№2 — модуль Honeywell 5474

Прибор Honeywell 5474 изготовляется немецким концерном Honeywell, уже более сотни лет специализирующимся на разработке и продаже различных видов автоматики. Корректно работает с бытовыми газовыми котлами мощностью до 32 кВт.

Автоматическая система Honeywell 5474 снабжена базовым набором контролирующих функций, которые гарантируют эффективную работу котла при абсолютной безопасности для пользователей.

Изделие в авторежиме поддерживает заданную температуру теплоносителя (от 40 до 90 градусов), отключает котел в случае прекращения подачи топлива, отсутствия тяги нужного уровня в дымоходе, возникновения обратной тяги или затухания горелки.

№3 — премиум-автоматика от Honeywell

Кроме недорогих бюджетных моделей компания Honeywell выпускает и другие виды автоматического оборудования, например, люксовые хронотермостаты премиум-серии СТ либо программированные термостаты Honeywell YRLV430A1005/U.

Эти электронные панели позволяют задать греющему оборудованию самые подробные и точные настройки, вплоть до изменения температурного режима несколько раз в день в зависимости от времени суток, погодных условий и личных пожеланий.

№4 — устройство Орион

Автоматическое устройство Орион изготовляется в России. В комплектацию прибора входят пьезоэлектрический розжиг и датчик тяги.

Устройство отключает газ в случае произвольного затухания горелки или отсутствия нужной тяги. Когда температура воздуха в помещении снижается, термостат активирует подачу топлива и работа котла возобновляется.

Переход в режим уменьшения пламени при достижении определенной (заданной пользователем) температуры происходит автоматически и позволяет экономить топливный ресурс.