Напоследък разходите за централизирано отопление нарастват от месец на месец, а качеството на предоставяните услуги не винаги отговаря на установените стандарти. Като изход много жители са избрали индивидуално отопление, което се основава на котел и независима тръбна инсталация в цялото жилище. Собствениците си поставят за цел да получат възможно най-евтиното отопление с максимална ефективност и топлопредаване. В момента в това отношение едно- и двуконтурни газови котлиместно и вносно производство. Схемата заслужава специално внимание. електрическо отопление, но целта на тази статия е да обясни как работи електрическата верига на газовия котел.

Модерният газов котел е сложно електрическо устройство, което с помощта на подавания газ може да затопли преминаващата през него вода, която, преминавайки през радиаторите, не само ще затопли помещенията, но и ще тече към крановете за топла вода. Газовите котли, както знаете, могат да бъдат стенни и подови, атмосферни и турбо. Независимо дали оборудването има една верига или две, всеки от съвременните екземпляри е оборудван с доста сложна електрическа верига, която отговаря за много от неговите функции. В тази статия ще разгледаме основните му възли, принципа на тяхната работа, предназначението и управлението на функционалните модули и блокове. В края на статията ще дадем пример за схема на електрически котел, който се използва като заместител на газовото оборудване в региони, където цената на газа е доста висока.

Основните функционални блокове на котела

Преди да продължим с описанието на електрическата верига на котела, трябва да опишем основните му функционални блокове, както и да обясним тяхното предназначение и принцип на работа. Като пример ще използваме добре познатия и популярен стенен газов котел Ariston на модела City (за Италия) / Uno (за други страни) модификация 24MFFI. В този случай 24 е максималната мощност на отопление топла водав kW, M - комбинирана система за отопление и подготовка на топла вода, FF - определя наличието на затворена горивна камера в котела и използването на допълнителен изпускателен вентилатор (котел с турбокомпресор), I - електронно управление на пламъка на горелката. Отваряйки предния защитен капак на котела, ще видим:

1. Реле със сензор, определящ налягането на въздуха, който следи състоянието на изпускателната система и при промяна на налягането извън допустимите граници, електрониката изключва подаването на пламък към газовата горелка и външния индикаторът на панела сигнализира за грешка. Това устройство се нарича релеен сензор за тяга.

2. Вентилатор - всъщност основният елемент на "турбо" котела, който осигурява принудителна изпускателна вентилация на продуктите от изгарянето на газ, а също така дава възможност за прикрепване на доста дълга изпускателна тръба към котела. Освен това, фърмуерът на главния управляващ процесор осигурява непревключваем режим на предварително управление на вентилацията, когато вентилаторът е включен преди запалването на горелката. Ако има проблеми с него, котелът ще влезе в грешка.

3. Температурният сензор на изхода на главния топлообменник (NTC) е много важен елемент в електрическата верига на всеки котел, който контролира температурата на водата, предава данни под формата на промяна на напрежението върху него към електронния табло за управление. С помощта на този сензор котелът може да поддържа постоянна зададена температура на изхода и също така може бързо да изключи горелката в случай на неизправност на отоплителната водна верига или липса на минимално налягане на водата в системата. Този сензор има отрицателна температурна характеристика. При температура от 0 С градуса контактите му имат съпротивление 27 kOhm, а при температура от + 80 C съпротивлението на сензора намалява до 1,5 kOhm. По този начин, с повишаване на температурата на водата на изхода на топлообменника, към таблото се подава по-голямо управляващо напрежение, което котелът отработва, намалявайки степента на изгаряне на пламъка. Температурният сензор осигурява обратна връзка за температурата на изходящата вода.

4. Електронно табло - основният управляващ и регулиращ блок за работата на газовия котел. Всички напрежения от инсталирани сензори идват към процесорната платка, както и регулатори на температурата, индикатор за налягане / температура и бутони за управление на котела. Електронната платка е "мозъкът" на котела. Неговото описание и принцип на работа ще бъдат разгледани по-долу.

5. Разширителен съд - включва се във веригата на отоплителната система като елемент за регулиране на излишната вода при неизбежното й разширяване при отопление. Благодарение на използването на разширителен резервоар, налягането в системата остава стабилно независимо от температурата. Максимална температураводата не трябва да надвишава + 90 С градуса, а налягането в системата не трябва да надвишава 3 бара.

6. Сензор за температура на водата (NTC), идващ през "връщането" към главния топлообменник (входяща вода). Благодарение на този сензор, процесорът знае колко да отвори газовата горелка и да увеличи подаването на газ, за ​​да достигне нагряването на водата в топлообменника до предварително определено ниво.

7. Основен топлообменник - представлява намотка с радиатор от цветни метали (мед или алуминий), в който водата се нагрява с помощта на специална газова горелка (8), разположена непосредствено под нея. Топлообменникът има отвори за монтиране на температурни сензори 3 и 6.

8. Газова горелка - управлява се от газов кран, който представлява сложно устройство с процесорно управляван газов порт. Газовият вентил се състои от: 1 главен газов порт, 2 контролни порта, 3 модулатора за налягане на газ (сензор, който записва налягането на газа в системата). Газовият вентил е много сложно устройство, регулирано фабрично. Неговият ремонт и настройка трябва да се извършват само от опитен и обучен специалист.

9. Задвижване на трипътния вентил - представлява 3-пиново електромагнитно реле, което превключва потока от нагрята вода, която тече към отоплителната система или към крана за гореща вода. Поради лошото си качество 3-пътният вентил често се чупи, в резултат на което парното спира да работи или тече топлия кран студена вода. По този начин както отоплението, така и загряването на топла вода се осъществяват с помощта на един отоплителен кръг (едноконтурен котел).

10. Циркулационна помпа- изпомпва вода през отоплителната система. Такива помпи се монтират и в газови котли Ferroli, Immergas, Hermann. С течение на времето, поради стареенето и качеството на водата, "мокрият" ротор на помпата има тенденция да се заклинва, поради което в предната му част е предвиден винтов болт, под който се намира самият ротор, който може да се завърти с отвертка и да се принуди започнете. Тази тапа е проектирана да изпуска въздух от камерата на течния ротор. Заклинването на помпата с влизане на котела в защита поради прегряване на топлообменника е вторият признак, че котелът и всъщност самата помпа се нуждаят от почистване и ревизия. Първият признак е влошаването на отоплението на помещението от котела, в резултат на което собственикът е принуден да повиши температурата с регулатора.

В допълнение към тези елементи, искров генератор със специален трансформатор за запалване играе специална роля в процеса на запалване. Генераторът на искри работи заедно с газовата клапа и е неразделна част от нея. Състои се от: 1 - изход, свързан към електрода за запалване, 2 - закрепване към датчика за поток със заземяващ контакт, 3 - защитен контакт за свързване на променливо мрежово напрежение 220 V.

Сензор за воден поток - монтиран зад искрогенератора и запалителния трансформатор директно към системата за БГВ. С помощта на този сензор системата определя наличието на движение на водата, а също така следи работата на циркулационната помпа. Обикновено тези сензори са два вида. Евтините сензори имат магнитен поплавък с рийд ключ. По-скъпите модели са вентилатор и датчик на Хол. Скъпите сензори могат да определят не само наличието на воден поток, но и неговата скорост.

Електронно табло за управление и електрическа схема на котела

Електронно табло за управление

Както вече казахме, контролното табло осигурява пълен контрол и управление на всички режими и функции на нашия котел. Работата му се основава на собствен микропроцесор, който контролира работата на цялата електронна част и паметта Atmel 93C56WP, в която е зашит фърмуерът на котела. Захранването е аналогово, със стабилизация на напрежението на "ролките". Няма защита срещу претоварване и превишаване на границите на захранващото напрежение. Ето защо си струва предварително да се тревожите за специализирани мрежови филтри и бариери. Същото твърдение важи и за всеки друг котел. За управление на превключвателя за налягане, трипътния и газовия вентил се използват електромагнитни релета 33 волта. Загубата на контрол на пламъка е основната болест на този модел. В този случай е необходимо да проверите радио елементите, които се отнасят до тази функция, и особено неполярен кондензатор C903 при 0,1uF x 275V (синьо на снимката по-долу). Също така е необходимо да се проверят съседните транзистори, оптрона cny17-3 и счупването на 1 W резистори. Можете също да използвате диаграмата по-долу. При различни видове проблеми често са виновни самите контролни релета (когато режимите на котела са включени / изключени, те трябва да щракнат тихо), както и микросхемата ULN2003N, в която има 7 ключа Darlington. Сигналите от микропроцесора идват към микросхемата, усилват се от него и се предават на релето.

Електрическа схемакотел

Електрическата верига на котела се състои от обозначението на основните блокове на електронни платки и радио елементи върху тях, които участват в работата, конфигурацията и управлението газов котел. На снимката по-долу:

A - регулаторът на температурата на котела (според паспорта превключвателят е зима - лято), но всъщност променливо съпротивление, променящо управляващото напрежение.

B - бутон за нулиране на грешката и рестартиране на котела (Reset).

С – включване/изключване на котела (Power).

D - бутон за включване на комфортен режим.

E - съпротивление, което регулира температурата на топлата вода в крана.

F, G, H, I - светодиоди - индикатори за контрол на работата на оборудването или неизправност.

J - гнездо за свързване на външен таймер

K и L са релета за захранване съответно на помпата и трипътния вентил.

M и N - релета за управление на вентилатора и газовия клапан.

O - конектор за свързване на контролния панел.

P, Q, R, S - джъмпери, които задават силата на искри, забавяне на запалването, избор температурен режими плавно запалване с максимална мощност.

T - специален двупроводен конектор, който ви позволява да свържете външен термостат, за да поддържате зададената температура на мястото на термостата.

U - захранващ трансформатор, който е неразделна част от захранването електронна схемауправление на котела.

A11 - сензор за наличие на пламък

Конекторът CN301 съдържа клемен блок A02 - A05, към който са свързани газов вентил, задвижващ механизъм на трипътен вентил, циркулационна помпа, трансформатор за запалване.

Към конектора CN201 (контакти A06 - A10) са свързани температурните сензори за подаване и връщане на вода, сензор за комин (пресостат), сензор за воден поток и модулатор.

Джъмперът CN102 в позиция А ви позволява да регулирате мощността на запалване на горелката на котела с помощта на регулатор на температурата на нагряване, когато използвате различни газове (втечнени или газообразни) с различна калоричност. Червеният индикатор ще мига по време на настройката. Настройката включва регулиране на налягането на газа. Според фабричните настройки тя отговаря на 60% от общата мощност на котела.

CN101 в позиция A деактивира забавянето на запалването, в позиция B - забавяне от 2 минути.

CN104 - задава границите на потенциометъра за температура на нагряване. В позиция А е 38 - 44 градуса, в позиция Б е 42 - 82 градуса.

CN100 е зададена максималната мощност на нагряване и запалване.

Разбира се, горният котел Ariston UNO 24MFFI е далеч от референтния пример, но в по-голямата си част той разкрива същността на работата на много стенни газови котли. Можете да научите повече за принципа на работа на котела, неговата функционалност от сервизното ръководство, което можете да изтеглите от интернет.

Принципът на работа и електрическата верига на котел, захранван от електричество

Съдейки по името, става ясно, че основният източник на енергия за такъв котел е електричеството. Основният нагревателен елемент на електрически бойлер е нагревателен елемент или нагревателен елемент. Визуално такъв котел не се различава от обикновен газов котел, но принципът на неговата работа е напълно различен. Използването на електричество позволява да се намалят разходите за вътрешния му дизайн, но е невъзможно да се изоставят основните температурни сензори, тъй като това значително ще увеличи процента на аварии. Ето защо в електрическия котел присъства еднакво сложна система. електронно управлениеи стабилизиране на мощността на нагревателния елемент. Електрическият котел се състои от:

1. Автоматична въздушна клапа, която обезвъздушава и предпазва от "проветряване" на системата.

2. Термоограничител, предпазващ котелната система и вътрешните радиатори в помещението от прегряване.

3. Електронен контролен панел - който представлява специална хибридна схема на PID контролер, който анализира данните от различни сензори на котела и поддържа постоянна зададена температура, както и регулатор на мощността. В най-простата версия това е тиристорна верига. В нашия случай това е отделна такса.

4. Управлява се от електронен регулатор на мощността на контролния панел.

5. Термичен резервоар, в който е вграден нагревателният елемент. Произведени от слабо окисляеми цветни метали.

6. Циркулационна помпа с "мокър ротор" - херметизира горещата вода в системата.

7. Воден блок - използва се заедно с контролната платка за сигнализиране на достатъчно налягане в системата и наличие на циркулация на вода за подаване на напрежение към нагревателните елементи.

8. Манометър - показва текущата стойност на налягането в системата.

9. Предпазен предпазен клапан - при надвишаване на критичното налягане (обикновено над 3 bar), той се отваря и изпуска излишната вода в системата.

Тези котли имат висока консумация на енергия до 15 kW. Поради това те се използват най-вече за големи помещения и са свързани с трифазна мрежа променлив ток. Фигурата по-долу показва пример за свързване на електрически трифазен котел.

Съвременните газови котли са проектирани така, че човешката намеса в работата им почти не се изисква: те могат самостоятелно да включват, изключват и дори да регулират размера на пламъка на горелките. Всичко обаче зависи от напредъка на конкретен модел. Каква трябва да бъде системата за управление на котела, за да вземе минимално участие в нея?

• 1 от 1

На снимката:

Основните компоненти на системата за автоматизация на управлението на котела

Блок за управление, сензори и устройства. Котли за отопление на газсе управляват от група устройства, които коригират режимите на работа на котела, а също така осигуряват автоматично запалване на горелката. Основата на системата е управляващ блок (контролер), който получава и обработва информация от първичните сензори, а също така издава команди към изпълнителните механизми.

Защо пламъкът на горелката става по-силен и по-слаб?Ако сензорът за температура на охлаждащата течност регистрира значителна - няколко десетки градуса - температурна разлика на входа и изхода на топлообменника, това показва, че има интензивно отвеждане на топлината от нагревателните устройства. Просто казано, къщата е студена и тази ситуация трябва да се коригира възможно най-бързо. И контролерът включва горелката максимална мощност. Ако разликата е само няколко градуса или изобщо не съществува, контролният блок заключава, че извличането на топлина е минимално или не се случва, т.е. в къщата е установена комфортна температура. След това горелката се превключва на минимална мощност и дори се изключва. Това се прави не само за спестяване на гориво, но и за избягване на прегряване на течността в системата.

На снимката: сензор за температура на охлаждащата течност от фабриката Baxi.

Първични сензори

Тяхната задача е да сигнализират параметрите на котела.С други думи, сензорите предават индикатори на контролния блок, който решава дали е необходимо това или онова действие. Нека уточним, че не всички отоплителен котел на газима всички сензори, изброени по-долу, като стандарт. Тяхната наличност зависи от модела.

• температурен сензорантифриз.Помага на контролера да регулира пламъка на горелката. обикновено, отоплителен котел на газима два такива сензора: единият контролира температурата на течността на изхода на топлообменника, другият сигнализира колко охлаждащата течност се е охладила във връщащата тръба ("връщане") след преминаване през всички отоплителни уреди в къщата. Получената температурна разлика (ΔТ) позволява на контролера да даде команда за увеличаване или намаляване на интензитета на газовата горелка, до изключване на котела.

• Сензор за пламък.Пълното име на това устройство - "сензор за наличие на пламък върху горелката" ясно обяснява предназначението му. Ако факлата изгасне, сензорът ще даде сигнал и контролерът ще предприеме действия за повторно запалване или, в случай на неизправност, напълно изключване на котела.

Как работи сензорът за пламък в напредналите модели?Ако отоплителен котел на газима по-сложен контролер, сензорът за пламък помага да се справят с нарушения като "отделяне" и "превишаване" на пламъка. И в двата случая горелката има неправилна позиция, което води до неравномерно нагряване, поради което топлообменникът излиза от строя. Разделянето на пламъка е явление, при което изгарянето на горивото не се случва на горелката, а на известно разстояние от нея; поради свръхналягане на газа. Недостатъчното налягане води до пробив: факелът „напуска“ в тръбата и горивото изгаря дори преди горелката, което може да повреди газопровода.

• Анализатор на димни газове.Той контролира състава на атмосферата в комина: отклонението на сместа от газ и въздух от нормата води до образуването на свободен въглерод (сажди) и водород, чието присъствие се записва от анализатора. Въз основа на показанията си контролерът променя параметрите за приготвяне на сместа, като правило, чрез увеличаване или намаляване на подаването на газ. Този сензор обикновено е напреднал газови отоплителни котли.

Изпълнителни устройства

• устройство за запалване. Служи за запалване на газта при стартиране на котела. Тук аналогията със запалката за газова печка е очевидна: отваря се газ, подава се искра и пламва огън. въпреки това газови отоплителни котлиса по-сложни: искрата, генерирана от възпламенителя, запалва така наречения пилотен пламък на малка пилотна горелка, която консумира малко количество газ и работи непрекъснато. Именно тя осигурява както първично, така и повторно - в случай на затихване на основния факел - запалване на работещата горелка на котела.
• Регулатор на налягането.Контролира интензивността на подаването на газ към горелката. Втората задача на това устройство е да предпази оборудването от внезапни спадове на налягането в газопровода, което може да доведе до отделяне или пламък на пламъка върху горелката, но тази функция вече се отнася за.

Изображения, използвани в статията: buderus.ru, baxi.ru

Коментирайте във FB Коментирайте във VK