Как сделать модуляцию пламени в газовом котле

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Газовое отопление жилых и производственных зданий осуществляется под контролем автоматических систем управления.

Современные технологии позволяют производить тонкую регулировку заданного температурного режима, при этом экономно расходуя топливо. Такой результат был достигнут за счет применения горелок с функцией регулирования мощности.

Газовая горелка – это устройство, производящее смешивание газа и воздуха и сжигающее эту смесь в камере сгорания.

Автоматическая система регулирования температурного режима

Самая примитивная система автоматического регулирования заданной температуры с участием газовой горелки работает следующим образом: газ подается на горелку, воспламеняется за счет системы розжига, и происходит стабильное горение. При этом горелка работает на всю свою мощность.

Когда достигается определенное температурное значение теплоносителя или воздуха в помещении, то горелка гаснет. Для поддержания заданной температуры происходит ее постоянное включение и выключение.

Каскадные системы

Каскад — это два или более настенных котла, объединенные автоматикой в единую систему. Каскадные котельные оправдывают себя при мощности теплового пункта от 40 кВт и выше. Когда тепловая потребность невелика (а это значительная часть отопительного периода и все теплое время года), работает один котел. В момент пиковой нагрузки подключаются остальные элементы каскада. Снижается потребление топлива, увеличивается срок службы оборудования. К тому же, в случае поломки одного из котлов, другой на момент ремонтных работ функционирует.

Каскадная система экономичней и надежней, чем один мощный котел. Но дороже, в том числе за счет дополнительной автоматики

Классификация газовых горелок по типу регулирования температуры

С развитием технологий были разработаны новые, усовершенствованные методы автоматического регулирования температуры:

Одноступенчатые горелки – это примитивные устройства, их принцип работы описан выше. Они работают в одном режиме.
Двухступенчатые горелки – это устройства, способные работать в двух режимах (40 и 100% от общей мощности), автоматически переключаясь между ними.
Плавно-двухступенчатые – это горелки, работающие в двух режимах (40 и 100%), но их переключение между режимами осуществляется более плавно, что существенно увеличивает экономию топлива и качество поддержания температуры
Модулируемые газовые горелки – это самые функциональные устройства, способные работать в широком диапазоне мощностей (от 10 до 100 %). Такие горелки способны поддерживать температурный режим с отклонением всего 20С от заданного значения. При этом растет экономичность сжигания топлива, и снижаются температурные нагрузки на элементы отопительного агрегата.

Медный теплообменник является самым эффективным из всех, так как имеет хорошие показатели теплопроводности и тонкие стенки. Но он плохо переносит высокие температурные напряжения, поэтому имеет малый срок эксплуатации. В сочетании с модулируемой горелкой срок его службы становится продолжительнее.
Газовые горелки с возможностью изменения степени горения имеют высокую стоимость, но их эффективность быстро окупит затраты:

экономия до 30% горючего;
температура поддерживается в узком диапазоне;
увеличивается эксплуатационный срок всего агрегата.

О преимуществах установки магниевого анода для бойлера читайте в статье.

Информацию об универсальных многотопливных котлах ТГЭ вы найдете по ссылке –

Узнайте, как правильно сделать обвязку котлов полипропиленовыми трубами.

Настенные котлы

Одно из преимуществ настенных котлов — компактность

Виды настенных котлов:

Настенные котлы с атмосферными горелками широко распространены из-за дешевизны, просты конструктивно. Наряду с полнофункциональными, можно встретить и модели без автоматики и насоса, не нуждающиеся в электропитании.
Турбированные настенные котлы — следующая ступень в развитии отопительной техники. С помощью расположенного в верхней части котла вентилятора газо-воздушная смесь поступает в топку, а продукты сгорания удаляются принудительно. Такая конструкция дает возможность использовать вместо традиционного дымохода коаксиальную трубу небольшого диаметра. Причем сооружать выход на крышу нет необходимости, достаточно вывести дымоотвод на улицу прямо через наружную стену на высоте не ниже двух метров от уровня земли. Горелки турбированных котлов двухступенчатые или модулированные.

Турбированный котел не нуждается в традиционном дымоходе. Забор воздуха и отток продуктов сгорания можно осуществить горизонтальной коаксиальной трубой через наружную стену

Принципиальная схема конденсационного котла. При проектировании и монтаже канализации следует предусмотреть отвод для слива конденсата

Основные элементы автоматической системы управления

Приборы, включенные в электрическую цепь горелки для осуществления автоматической работы:

Реле максимального и минимального давления газа имеет простую конструкцию, что сказывается на его длительном сроке эксплуатации. Его принцип действия состоит в том, что давление газа воздействует на мембрану, а в случае его отклонения от заданного значения происходит срабатывание, и регулирующий клапан производит необходимую регулировку. Реле минимального давления газа осуществляет защиту от падения давления газа до критического значения, а реле максимального давления осуществляет регулировку, не допуская превышения допустимого значения.
Термостат является сигнализатором достижения предельных значений температуры. По его сигналу происходит изменение режимов горения.
Контроллер горения – это элемент, объединяющий работу всей горелки в единый процесс. Работа горелки делится на несколько точек, которым соответствует определенное положение воздушной заслонки и регулирующего топливного клапана. При получении сигнала о низкой температуре происходит открытие соответствующих механизмов для увеличения мощности горения. Работа контроллера основывается на сигналах различных датчиков (давление, температура).
Реле минимального и максимального давления теплоносителя осуществляют защиту системы отопления от чрезмерного падения и увеличения давления теплоносителя. Оба случая являются опасными для продолжения работы котла, поэтому при достижении критического значения (нижнего или верхнего) происходит отключение котла, то есть прекращается подача газа.
Датчик заполнения котла нужен для осуществления защиты от включения горелки без наличия теплоносителя в котле.

Подключение датчиков зависит от марки котла, эту информацию можно найти в паспорте агрегата, а особенности подключения датчиков подробно расписаны в прилагаемых инструкциях.

Подключение и настройку системы автоматики должен контролировать специалист газовой службы. Пусконаладочные работы также проводятся в его присутствии с обязательным составлением акта о пригодности оборудования к безопасной эксплуатации.

Выбор горелок для разных типов и моделей котлов

Подбирая горелку, следует обращать внимание на различные ее характеристики – модель топливоподачи, вариант смешивания газа с воздухом, совместимость с различными категориями приборов. Мы расскажем о наиболее интересных моделях.

Эта модель имеет контроллер газового давления. Это дает возможность добиться равного горения огня, даже если в механизме происходят какие-либо неполадки. Такие решения отличаются легкостью в обслуживании из-за того, что в конвективной части не происходит скопление сажи.

F.A.Q. о котлах и отоплении

Модуляция – это автоматическое изменение мощности горелки газовой колонки (котла) в зависимости от потребления в тепле. Такой способ регулирования является наиболее современным и экономичным. Применение автоматической модуляции способствует повышению комфорта при пользовании системой ГВС, так как она позволяет точно поддерживать заданную температуру пользователем горячей воды.

тобы она включалась, в колонке с модуляцией этого не потребуется. Третий момент — слабое давление газа. Колонка без модуляции будет работать, но пламя будет слишком близко к горелке, что сократит её срок службы (если вообще не повлечёт за собой проход пламени в магистраль, что приведёт к воспламенению магистрали). В колонке с модуляцией пламя никогда не будет прожигать горелку.

Температура воды при этом поддерживается постоянной даже при перепадах напора, а при прекращении подачи воды нагреватель выключается автоматически.

А теперь разберемся в видах модуляции, которые существуют на сегодняшний день. А именно, гидравлическая, электронная и ионизационный контроль пламени.

Гидравлическая модуляция – это регулировка мощности горелки по принципу прямой взаимосвязи между заданными пропорциями расхода и газа для поддержания постоянной температуры воды на выходе. Электронная модуляция – подразумевает опосредственную взаимосвязь через датчик температуры воды за счет согласования, – увеличения или уменьшения, расхода газа при изменении протока воды. Ионизационный контроль пламени – это принцип регистрации тока в цепи, возникающего при появлении ионов между электродом ионизации и секции горелки. Поток ионов возникает в процессе окислительной реакции (горения) между метаном или пропаном и кислородом воздуха. Поток ионов в пламени замыкает электрическую цепь и на блок управления поступает сигнал о том, что розжиг произошел успешно и горелка продолжает гореть.

Читайте также: