Palniki gazowe jednostopniowe, dwustopniowe i modulowane. Automatyka termiczna oszczędza nam pieniądze. Obsługa palnika dwustopniowego zgodnie z prawem PID

Producenci nowoczesnych kotłów, stale udoskonalając swoje produkty, wyposażają je w nowe funkcje, a jednocześnie komplikują dobór odpowiedniego kotła i jego regulację. Nic w tym dziwnego, gdyż system grzewczy jest nowoczesny wiejski dom składa się nie tylko z kotła, rur, grzejników pod oknami, ale obejmuje także wiele obwodów grzewczych, których zarządzanie należy powierzyć automatyce.

W przeciwnym razie właściciele domów będą musieli stale ręcznie regulować poszczególne elementy, aby zapewnić odpowiedni poziom komfortu. Jednak więcej złożony system zarządzanie jest zawsze wyższą ceną. „Czy tego potrzebuję?” — kupujący zadaje pytanie retoryczne.

W tym krótkim artykule postaramy się przekazać czytelnikom fizykę procesów zachodzących w działającym systemie grzewczym, która jest nieodłączną cechą wszystkich systemów grzewczych, w tym także złożonych. Posiadanie wyobrażenia o tym, co posiadasz lub planujesz kupić, jest bardzo ważne przy wyborze systemu grzewczego, jego obsłudze lub modyfikacji. Do konstrukcji nowoczesne systemy system grzewczy posiada już funkcje wymagające jego modyfikacji i udoskonalenia.

Tak więc automatyce kotła przypisuje się dwie ważne funkcje: system bezpieczeństwa i komfort cieplny. Oczywiście wśród innych zadań najważniejszym priorytetem jest zapewnienie bezpieczeństwa. Przykładowo, górna granica regulacji wody w kotle jest tak ustawiona, aby w przypadku przekroczenia temperatury nigdy nie przekroczyła wartości granicznej. Wielkość możliwego wzrostu temperatury zależy od konstrukcji i materiału kotła i jest brana pod uwagę przez producenta automatyki przy ustalaniu górnej granicy kontroli temperatury w kotle.

W naszym artykule skupiamy się na działaniu automatyki, aby zapewnić komfortową temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach.

Poczucie komfortu cieplnego jest w dużej mierze subiektywne. W tym względzie eksperci w tej dziedzinie systemy klimatyczne działają w oparciu o koncepcję wskaźnika komfortu według Fagnera. Zapewnia siedem pozycji odpowiadających subiektywnym odczuciom

• -3 „zimno”
• -3 „fajne”
• -1 „lekki chłód”
• 0 „neutralny”
• 1 " lekkie ciepło»
• 2 „ciepło”
• 3 „gorący”

Określona temperatura w pomieszczeniu ustala się, gdy osiągnięta zostanie równowaga pomiędzy stratami ciepła a przenoszeniem ciepła z urządzeń. Jednocześnie, aby utrzymać zadaną wartość temperatury, wszelkie zmiany strat ciepła spowodowane zmianami atmosferycznymi muszą być kompensowane poprzez odpowiednią korektę temperatury czynnika chłodniczego lub jego przepływu objętościowego przez urządzenia grzewcze.

Rozważmy najpierw drugi przypadek, a mianowicie regulację temperatury w pomieszczeniu poprzez zmianę strumienia objętości przez urządzenia grzewcze.

Ten problem można łatwo rozwiązać za pomocą zawory termostatyczne instalowane na grzejnikach lub konwektorach. W tym przypadku zadaniem automatyki kotła jest utrzymanie temperatury czynnika chłodzącego na zadanym poziomie (wystarczy przekręcić pokrętło potencjometru na pilocie kotła, ustawiając żądaną temperaturę). W większości kotłów tak się dzieje i nie oznacza to nic więcej. Algorytm pracy kotła różni się w zależności od palnika: modulowany, jedno lub dwustopniowy.

Podczas pracy z palnikiem jednostopniowymRegulator temperatury pełni funkcję wyłącznika progowego, który włącza i wyłącza palnik, gdy temperatura zasilania osiągnie wartości progowe. Istnieje pewna różnica pomiędzy progami włączenia i wyłączenia - „histereza włączenia”. Z reguły progi załączenia i wyłączenia rozmieszczone są symetrycznie względem zadanej temperatury zasilania, dzięki czemu średnia wartość temperatury w długim okresie pokrywa się z ustawioną.

Problem występuje, gdy ilość chłodziwa jest mała, a zużycie ciepła jest znacznie mniejsze niż moc palnika, temperatura palnika wzrasta zbyt szybko. Odbywa się ryzyko zbyt częstego włączania palnika, co może mieć wpływ na jego zasoby. Problem jest przezwyciężany na różne sposoby. Na przykład, używając wartości histerezy zmieniającej się w czasie.

Przy małych obciążeniach cieplnych i odpowiednio krótkich okresach ogrzewania kotła obowiązuje podwyższona wartość histerezy. Jeśli w określonym czasie histerezy nie zostanie osiągnięty próg wyłączenia, wartość histerezy zostanie automatycznie obniżona liniowo do standardowych 5 g. Celsjusz. Buderus wykorzystuje inny algorytm zwany „dynamicznym przełączaniem” – gdy rosnąca lub malejąca temperatura zasilania jest porównywana z temperaturą zadaną i system zaczyna obliczać całkę z funkcji zmiany niedopasowania w czasie.

Palnik jest włączany i wyłączany, gdy całka osiągnie ustawioną wartość, tak że przy szybkim nagrzewaniu kotła temperatura włączania jest wyższa niż przy wolnym nagrzewaniu kotła. Dzięki temu próg załączenia dopasowuje się automatycznie do charakterystyki systemu grzewczego i wielkości zużycia ciepła

Do palnika dwustopniowego proces nie różni się zasadniczo od tego, co omówiono powyżej - tylko progów przełączania jest dwa razy więcej.

Palnik modulowany umożliwia stałą proporcjonalną regulację temperatury zasilania, gdy wartość mocy palnika zależy liniowo od wartości niedopasowania temperaturowego. Jednak taka regulacja nie zawsze jest możliwa, ponieważ dla wielu palników modulacyjnych moc płynnie zmienia się nie od zera, ale od 30-40% wartości maksymalnej. Jeżeli zużycie ciepła w obiegu grzewczym jest poniżej tej granicy, wówczas ponownie mamy do czynienia z regulacją progową. Do tej pory rozważaliśmy procesy, w których temperatura zadana kotła była ustawiana ręcznie za pomocą potencjometru na pilocie kotła, a zadaniem automatyki kotła było utrzymanie tej temperatury.

Utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniu poprzez regulację temperatury wody w kotle. Dzieje się to poprzez wprowadzenie termostatu pokojowego do układu automatyki.

Zauważ to termostat pokojowy zwykle nie jest uwzględniony w standardowej konfiguracji kotła. Sterowanie pracą kotła w celu utrzymania zadanej temperatury w pomieszczeniu może odbywać się poprzez jeden z dwóch rodzajów regulacji: dwustawną (włącz/wyłącz) lub ciągłą. W pierwszym przypadku algorytm sterowania jest taki sam jak dla kotła z palnikiem jednostopniowym. Jednak w porównaniu do temperatury wody w kotle temperatura w pomieszczeniu zmienia się znacznie wolniej, co może prowadzić do dużych przekroczeń wartości progowych. Dlatego też sterowanie załącz-wyłącz zwykle nie jest zalecane w przypadku systemów grzewczych z kotłami o mocy większej niż 25-30 kW.

Z ciągłą regulacją Działaniem regulacyjnym jest temperatura zasilania, która zmienia się w zależności od odchylenia temperatury w pomieszczeniu. Czujnik temperatury musi znajdować się w konkretnym pomieszczeniu (nazwijmy to pomieszczeniem referencyjnym), a temperaturę w pozostałych pomieszczeniach ustawia się względem temperatury tego pomieszczenia referencyjnego. Komfortowa temperatura w różne pokoje różnią się od siebie. Na przykład w sypialni jest niższy. W ciągu dnia lokale są zazwyczaj puste, a utrzymywanie komfortowej temperatury nie ma sensu, to strata pieniędzy.

Funkcja ustawiania i realizacji dziennego harmonogramu temperatur w pomieszczeniach narzuca się sama. Codzienne programowanie temperatury jest często możliwe dla różnych dni tygodnia (dni powszednie, święta, imprezy, wakacje). Duży problem przy tej metodzie regulacji temperatura w pomieszczeniach jest regulowana w stosunku do temperatury odniesienia, poprzez połączenie jej w jeden obieg.

Dodatkowo podnosząc komfort w pomieszczeniu referencyjnym ryzykujemy jego obniżenie w innych pomieszczeniach podłączonych do tej samej pętli sterującej. Ponadto w pomieszczeniu referencyjnym nie można stosować termostatów. urządzenia grzewcze, ponieważ są to niezależne systemy sterowania o tych samych parametrach wejściowych, co automatyka kotła.

Do sterowania kotłem podgrzewającym wodę dla kilku obiegów grzewczych jednocześnie różne cechy, wymagany jest określony parametr wejściowy wspólny dla tych obwodów. Proste i skuteczne rozwiązanie został znaleziony.

Wykorzystanie temperatury powietrza na zewnątrz budynku jako parametru wejściowego

Rzeczywiście, temperatura zasilania dowolnego obiegu grzewczego niezbędna do kompensacji strat ciepła w pomieszczeniach jest powiązana z temperaturą powietrza zewnętrznego za pomocą dobrze znanych zależności, które w przedstawieniu graficznym są zwykle nazywane harmonogramy ogrzewania lub krzywe grzewcze. Pozostaje tylko uwzględnić te zależności dla każdego konkretnego obwodu w algorytmie działania układu sterowania kotłowni. W automatyzacji większości producentów w tym celu należy wybrać jedną z proponowanych krzywych. Istnieją inne podejścia do tego problemu, na przykład wystarczy, że regulator kotła Buderus ustawi dwa punkty, z których sama automatyka skonstruuje całą krzywą. Należy pamiętać, że niezwykle ważne jest umieszczenie czujnika temperatury po północnej stronie domu, z dala od źródeł ciepła, takich jak okna i kominy. W tym przypadku automatyka sterowana pogodowo działa tak poprawnie, jak to tylko możliwe.

Co się stanie, jeśli otworzysz okno? Układ sterujący pracą kotła i obiegami grzewczymi wg temperatura zewnętrzna, potrafi reagować na nieoczekiwane zmiany bilans cieplny w ogrzewanych pomieszczeniach. W większości przypadków możliwość ta realizowana jest w formie automatycznej regulacji (najczęściej równoległej) krzywej grzewczej odpowiedniego obwodu na podstawie odczytów czujnik pokojowy temperatura.

Ponadto wielu producentów oferuje oprócz automatyki pogodowej termostat pokojowy. W przypadku jednoczesnego stosowania czujników zewnętrznych i pokojowych można dostosować reżim termiczny, biorąc pod uwagę dodatkowe źródła ciepło w pomieszczeniu. Mówiąc najprościej, jeśli w kuchni zostanie włączony piec i dzięki temu zrobiło się tam cieplej, sterownik „uwzględni” ten fakt i wyreguluje wskaźniki czujników zewnętrznych, lub pokój będzie po słonecznej stronie i wymaga ogrzewania tylko wtedy, gdy słońce „zgaśnie”.

W miarę jak automatyzacja staje się droższa, jej możliwości są zwiększane poprzez możliwość sterowania bardziej złożonymi palnikami (ze sterowaniem krokowym, krokowo-progresywnym i modulacyjnym), urządzeniem do gotowania tarapaty, jeden lub więcej (liczba obwodów grzejnikowych rośnie), obwody niskotemperaturowe (ciepła podłoga), realizują różne inne programy (podłączanie słonecznych podgrzewaczy wody) itp.

Podsumujmy: skąd te wszystkie trudności ze sterowaniem zależnym od pogody? W czym jest lepszy niż prosty schemat „stałego kotła” plus termostaty na wszystkich bateriach?

Zwolennicy zarządzania wrażliwego na pogodę w większości tak mówią sezon grzewczy zapotrzebowanie na ciepło jest znacznie mniejsze niż obliczone, dlatego stale podgrzewaj płyn chłodzący do maksymalna temperatura- strata pieniędzy. Działa szczególnie skutecznie w okresach mrozów i odwilży, osiągając w ten sposób najbardziej komfortową temperaturę w pomieszczeniu i znaczne oszczędności w zasobach, ponieważ bezwładność układu jest zmniejszona, a kocioł nie musi wykonywać dodatkowej pracy przy spalaniu paliwa. Dodatkowo w przypadku pracy ze stałą temperaturą chłodziwa, a jest ona prawie zawsze wysoka, straty ciepła rosną, tym większe, im wyższa jest temperatura chłodziwa. Generalnie sprawność kotła maleje wraz ze wzrostem średnia temperatura woda kotłowa.

Większość zachodnich producentów (np. « Buderusa» , „Viessmanna”) postaw naprodukcja kotłów niskotemperaturowych.

Przeciwnicy sterowania niezależnego od pogody twierdzą, że cena takiej automatyzacji jest zbyt wysoka. A dotychczasowa cena paliwa w pełni rekompensuje te koszty.

Zwróćmy się do specjalistów. na forum serwis wyraźnie mówi, że automatyka odporna na warunki atmosferyczne to oszczędność pieniędzy, a to nie liczy się z wygodą, jaką wnosi do domu i zapewnia dłuższą bezawaryjną pracę.

Firma Time oferuje sterownik programowalny jako automatykę pogodową calorMATIC 430 Zachód. Faktycznie działa jak pilot do kotła. Właściciel domu nie musi biegać do kotłowni, aby ją ogrzać lub ochłodzić, jeśli zainstaluje panel wyświetlacza w dogodnym miejscu.

Producenci domowych kotłów grzewczych, stale udoskonalając swoje produkty i dodając im nowe funkcje, jednocześnie utrudniają dobór odpowiedniego kotła i jego instalację. Dotyczy to w największym stopniu automatyzacji kotłów - i teraz kotły ścienne, sterowane wcześniej za pomocą jednego potencjometru, są obecnie często dostarczane z wbudowaną automatyką kompensującą warunki pogodowe. Jednak bardziej złożony system sterowania zawsze oznacza wyższą cenę. Powstaje uzasadnione pytanie: „Czy to konieczne?” Aby pomóc konsumentom odpowiedzieć na to pytanie, postaramy się zrozumieć główne funkcje automatyki kotła.

Celem systemów sterowania kotłami domowymi jest zapewnienie bezpieczeństwa, prawidłowej pracy urządzeń i komfortu mieszkańców domu lub mieszkania. Komfort w naszym przypadku jest komfortowa temperatura i nie trzeba podejmować żadnych działań, aby to zapewnić (na przykład udać się do kotłowni, przekręcić regulator itp.).
Sytuacja z bezpieczeństwem jest najprostsza i najbardziej jasna: niezależnie od tego, czy układ sterowania jest wbudowany w kocioł, czy jest dostarczany osobno, zawsze posiada on ogranicznik temperatury bezpieczeństwa. Urządzenie to jest przekaźnikiem termicznym, którego rozwarcie styków powoduje przerwanie dopływu paliwa do kotła w przypadku przekroczenia bezpiecznej temperatury wody w kotle. Zadziałanie ogranicznika temperatury bezpieczeństwa jest poważną sytuacją awaryjną i jej usunięcie, tj. Wymiana lub ponowna instalacja urządzenia zabezpieczającego oraz uruchomienie kotła wymagają interwencji specjalisty ds. konserwacji.
Jest rzeczą oczywistą, że wśród innych zadań bezpieczeństwo ma najwyższy priorytet, dlatego górną granicę kontroli temperatury wody w kotle ustala się w taki sposób, aby temperatura nigdy nie przekroczyła poziomu granicznego z powodu wybiegu. O jakim wzroście temperatury mówimy?
Wyobraźmy sobie sytuację nagłej przerwy w dostawie prądu: palnik zgasł, pompa obiegowa obieg kotła został zatrzymany. Kocioł zamienia się w izolowany system. Podczas montażu w tym układzie równowagi termicznej temperatura metalu spada, a temperatura wody wzrasta o kilka stopni. Jeżeli przed tym wzrostem był on bliski maksymalnego dopuszczalnego, wówczas gwarantowana jest awaria kotła podczas przerwy w dostawie prądu. Wielkość możliwego wzrostu temperatury zależy od konstrukcji i materiału kotła i jest brana pod uwagę przez producenta automatyki przy ustalaniu górnej granicy regulacji temperatury wody w kotle.
Przejdźmy do głównego celu automatyzacji kotła: zapewnienia komfortowej temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach. Jak wiadomo, określona temperatura w pomieszczeniu ustala się, gdy osiągnięta zostanie równowaga pomiędzy stratami ciepła a przenoszeniem ciepła z urządzeń grzewczych. Jednocześnie, aby utrzymać zadaną wartość temperatury, każda zmiana strat ciepła spowodowana zmianą pogody musi zostać skompensowana odpowiednią korektą temperatury czynnika chłodniczego lub jego przepływu objętościowego przez urządzenia grzewcze. Problem ten najłatwiej rozwiązać za pomocą zaworów termostatycznych zainstalowanych na grzejnikach lub konwektorach, przy czym temperatura płynu chłodzącego pozostaje stała. W takim przypadku funkcja automatyki kotła sprowadza się do utrzymywania zadanej temperatury zasilania.
Trzeba powiedzieć, że większość kotłów domowych ma wbudowaną jednostkę sterującą i nie wymaga niczego więcej: temperatura zasilania jest ustawiana ręcznie, chociaż jest utrzymywana automatycznie. Algorytm sterowania różni się w zależności od tego, w jaki palnik wyposażony jest kocioł: modulowany, jedno- lub dwustopniowy. W kotłach z palnikiem jednostopniowym regulator temperatury pełni funkcję wyłącznika progowego włączającego i wyłączającego palnik, gdy temperatura zasilania osiągnie wartości progowe. Pomiędzy progami przełączania i
wyłączając, określona jest pewna różnica - histereza przełączania (ryc. 1). Z reguły progi włączenia i wyłączenia są rozmieszczone symetrycznie względem zadanej temperatury zasilania θ usta, tak że średnia wartość temperatury w długim okresie pokrywa się z ustawioną.
Jeżeli ilość płynu chłodzącego w instalacji grzewczej jest mała, a zużycie ciepła jest znacznie mniejsze niż moc palnika, temperatura po włączeniu palnika będzie rosła zbyt szybko. W związku z tym istnieje niebezpieczeństwo zbyt częstego włączania palnika, co może również mieć wpływ na jego żywotność. Problem ten rozwiązuje się na różne sposoby. Przykładowo, stosując zmienną w czasie wartość histerezy (Ariston): w 1. minucie po włączeniu wynosi ona 8, w 2. minucie – 6, a od 3. minuty – 4 K.
Algorytm zmiany wartości histerezy w zależności od sytuacji jest wbudowany w automatykę Kromschröder: na poziomie serwisowym ustawień układu sterowania można ustawić zwiększoną histerezę (do 20 K) i czas jej trwania (do 30 minut). Przy małych obciążeniach cieplnych i odpowiednio krótkich okresach ogrzewania kotła obowiązuje podwyższona wartość histerezy. Jeżeli w określonym czasie histerezy nie zostanie osiągnięty próg wyłączenia, wartość histerezy zostanie automatycznie obniżona liniowo do standardowego 5 K.

Zasadniczo inne podejście stosuje się w automatyce kotła Buderus, która wykorzystuje algorytm zwany przez twórców „dynamicznym przełączaniem”. Porównując rosnącą lub malejącą temperaturę zasilania z temperaturą zadaną θset, system zaczyna obliczać całkę z funkcji zmiany niedopasowania w czasie (obszar zacieniony na rys. 2). Palnik zostaje włączony lub wyłączony, gdy całka osiągnie ustawioną wartość. Oczywiście przy szybkim nagrzewaniu kotła temperatura przełączania jest wyższa niż przy wolnym nagrzewaniu. Dzięki temu próg załączenia dopasowuje się automatycznie do charakterystyki systemu grzewczego i wielkości zużycia ciepła.
Algorytm sterowania kotłem z palnikiem dwustopniowym nie różni się zasadniczo od tego, co omówiono powyżej - jedynie progi przełączania są odpowiednio dwukrotnie większe (rys. 3).

Wreszcie, palnik modulowany pozwala na stałą proporcjonalną kontrolę temperatury zasilania, przy czym moc palnika jest liniowo zależna od niedopasowania temperatury. Jednak taka regulacja nie zawsze jest możliwa, ponieważ dla wielu palników modulacyjnych moc płynnie zmienia się nie od zera, ale od 30-40% wartości maksymalnej. Jeżeli zużycie ciepła w obiegu grzewczym jest poniżej tej granicy, wówczas ponownie mamy do czynienia z regulacją progową.
Do tej pory mieliśmy na myśli, że temperatura zasilania jest ustawiana ręcznie za pomocą potencjometru na panelu sterowania kotła i jest automatycznie utrzymywana przez jego system sterowania. Jednakże celem systemu grzewczego jest utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniu i logiczne byłoby, gdyby ta konkretna temperatura była zmienną kontrolowaną. Urządzenie utrzymujące zadaną temperaturę w pomieszczeniu - termostat pokojowy - najczęściej jest przywiązane do samego pomieszczenia i nie wchodzi w zakres dostawy głównego kotła. Ponieważ jednak regulacja odbywa się poprzez sterowanie pracą kotła, termostat pokojowy będziemy traktować także jako element automatyki kotła.
Sterowanie pracą kotła w celu utrzymania zadanej temperatury w pomieszczeniu może odbywać się poprzez jeden z dwóch rodzajów regulacji: dwustawną (włącz-wyłącz) lub ciągłą. W pierwszym przypadku algorytm sterowania jest taki sam jak dla kotła z palnikiem jednostopniowym. Jednak w porównaniu do temperatury wody w kotle, temperatura w pomieszczeniu zmienia się znacznie wolniej przy włączaniu i wyłączaniu kotła, co może prowadzić do dużych odchyleń od wartości progowych. Dlatego zwykle nie zaleca się sterowania załącz-wyłącz w systemach grzewczych z kotłami o dużej mocy (ponad 25-30 kW). Aby uniknąć takich uruchomień w automatyce Kromschrödera, na poziomie serwisowym można ustawić opóźnienie załączenia II stopnia (rys. 3), dzięki czemu II stopień zostanie załączony nie natychmiast po osiągnięciu progu θon. 2, lecz po upływie określonego czasu. To daje dodatkowa szansa ustawienia regulatora temperatury dla charakterystyki konkretnego systemu grzewczego.

Przy regulacji ciągłej działaniem regulacyjnym jest temperatura zasilania, która zmienia się w zależności od odchylenia temperatury pomieszczenia od wartości zadanej (rys. 4). Zadana temperatura w pomieszczeniu to temperatura komfortowa dla użytkownika i nie zawsze jest taka sama - powiedzmy, komfortowa temperatura do spania pod kocem jest o kilka stopni niższa niż w godzinach porannych czy wieczornych, a w ciągu dnia pokój może być pusty, a utrzymywanie w nim wysokiej temperatury również nie ma sensu. Funkcja ustawienia i realizacji dziennego harmonogramu temperatury w pomieszczeniu narzuca się sama. Codzienne programowanie temperatury jest często możliwe dla różnych dni tygodnia lub weekendów, a także na specjalne okazje, takie jak impreza lub wakacje.
Rzeczywista wartość temperatury mierzona jest przez czujnik umieszczony w jednym z pomieszczeń domu, który stanowi punkt odniesienia i określa tryb ogrzewania we wszystkich pozostałych pomieszczeniach domu. Jednak im większa jest liczba innych pomieszczeń, tym mniej wykonalne staje się zadanie komfortowego ogrzewania poprzez połączenie ich w jeden obieg grzewczy sterowany temperaturą w pomieszczeniu referencyjnym. Aby sterować kotłem podgrzewającym wodę dla kilku obiegów grzewczych jednocześnie o różnych charakterystykach, wymagany jest określony parametr wejściowy wspólny dla tych obwodów. Można ją obliczyć na podstawie odczytów temperatur w pomieszczeniach referencyjnych wszystkich obiegów. Powszechne stało się jednak prostsze i skuteczniejsze rozwiązanie: wykorzystanie jako takiego parametru temperatury powietrza na zewnątrz budynku.

I rzeczywiście: temperatura zasilania dowolnego obiegu grzewczego, niezbędna do kompensacji strat ciepła w pomieszczeniu, jest powiązana z temperaturą powietrza zewnętrznego za pomocą dobrze znanych zależności, które w przedstawieniu graficznym nazywane są zwykle wykresami grzewczymi lub krzywymi grzewczymi (ryc. 5). ). Pozostaje tylko uwzględnić te zależności dla każdego konkretnego obwodu w algorytmie działania układu sterowania kotłowni. W automatyce większości producentów należy w tym celu wybrać jedną z oferowanych do wyboru krzywych grzewczych, ale istnieją inne podejścia: na przykład regulator systemu sterowania Buderus musi jedynie określić dwa punkty, z których automatyka oblicza cały krzywa.
Czy system sterujący pracą kotła i obiegów grzewczych na podstawie temperatury zewnętrznej może zareagować na nieoczekiwane zmiany bilansu cieplnego w ogrzewanych pomieszczeniach, na przykład spowodowane otwartym oknem lub zapalonym kominkiem? W większości przypadków możliwość ta realizowana jest w formie automatycznej regulacji (najczęściej przeniesienia równoległego) krzywej grzewczej odpowiedniego obiegu na podstawie odczytów czujnika temperatury pokojowej. Ponadto wychodząc naprzeciw potrzebom skrupulatnych użytkowników, którzy chcą bardziej aktywnie uczestniczyć w sterowaniu klimatem w domu, wielu producentów oferuje oprócz automatyki pogodowej termostat pokojowy. Zauważmy tylko, że w tym przypadku zawsze istnieje ryzyko, zwiększając komfort w pomieszczeniu referencyjnym, zmniejszając go w innych pomieszczeniach podłączonych do tego samego obiegu grzewczego. Ponadto w pomieszczeniu referencyjnym nie można stosować termostatów na urządzeniach grzewczych, ponieważ są to niezależne systemy sterowania o takich samych parametrach wejściowych i wyjściowych jak automatyka kotła.
Po co ta cała złożoność? W jaki sposób sterowanie zależne od pogody jest lepsze niż podstawowy schemat, który rozważaliśmy na samym początku - „stały” kocioł plus termostaty na wszystkich urządzeniach grzewczych?

Zwolennicy automatyki pogodowej zwykle powołują się na fakt, że przez większą część sezonu grzewczego zapotrzebowanie na ciepło jest znacznie mniejsze niż obliczone, dlatego ciągłe podgrzewanie chłodziwa do maksymalnej temperatury jest stratą pieniędzy. Ale to nie temperatura kosztuje, ale wytworzone ciepło, a jeśli w dwóch przypadkach zużywa się tę samą ilość ciepła, to może wytwarza się tę samą ilość ciepła? Niestety nie, ponieważ oprócz zużycia ciepła zawsze występują straty ciepła, które są tym większe, im wyższa jest temperatura płynu chłodzącego (rys. 6). Dodatkowo sprawność kotła maleje wraz ze wzrostem średniej temperatury wody w kotle. To właśnie te wartości procentowe stanowią argument ekonomiczny przemawiający za automatyzacją wrażliwą na warunki pogodowe. Jednakże, biorąc pod uwagę nasze krajowe ceny energii, argument ten można łatwo obalić argumentem, który jest o wiele ważniejszy wysoka cena samą automatykę.
Rozważmy także niektóre funkcje automatyki kotła, których celem nie jest zapewnienie komfortu, ale zapewnienie możliwie najdłuższej bezawaryjnej pracy urządzenia. Oprócz opisanych już sposobów zapobiegania zbyt częstym uruchamianiom palnika, do tej grupy funkcji należy utrzymanie minimalnej temperatury wody w kotle. Najprostszy, a jednak skuteczny sposób Realizacją tej funkcji jest tzw. logika pompowa, zgodnie z którą przy włączonym palniku pompa obiegowa obiegu kotła wyłącza się zawsze, gdy temperatura wody w kotle spadnie poniżej dopuszczalnego progu i nie uruchamia się aż do osiągnięcia tego progu jest przekroczony.
Ale automatyka kotła może zadbać nie tylko o kocioł. Dlatego też niektóre systemy sterowania wyposażone są w funkcję zapobiegającą blokowaniu pomp i zaworów trójdrogowych: raz dziennie (przykład - kotły Vaillant) lub w tygodniu (Buderus) wszystkie pompy w instalacji są włączane na krótki czas, a wszystkie zawory trójdrogowe są również całkowicie otwarte na krótki czas, po czym następuje powrót do stanu poprzedzającego tę procedurę.
Czytając dokumentację producentów można odnieść wrażenie, że twórcy systemów sterowania kotłami kierują się zasadą: „więcej funkcji – dobrze i inaczej!” To prawda, często okazuje się, że te same funkcje kryją się pod różnymi nazwami, różnice tkwią jedynie w szczegółach.

dr S. Zotow
Magazyn „Aqua-Term” nr 2 (54), 2010

Palniki jednostopniowe, dwustopniowe i modulowane do kotłów grzewczych. Recenzja.

Wybierając palniki, konsumenci stają przed trudnym zadaniem– jaki palnik wybrać . Wybór ten pozwala na małe porównanie palników różnych producentów pod względem rodzaju regulacji i poziomu automatyzacji urządzenia palnikowego.

Zapraszamy do zapoznania się z opinią specjalistów naszej firmy, opartą na doświadczeniach stosowania palników kombinowanych, na paliwo ciekłe i gazowe firm Weishaupt, Elco, Cib Unigas i Baltur.

Określmy podstawowe wymagania dotyczące palników, w zależności od zastosowania. W zależności od obszaru zastosowania palniki można podzielić na grupy.

Grupa 1. Palniki do systemów indywidualne ogrzewanie (W ta grupa W naszej ofercie znajdują się palniki o mocach do 500 - 600 kW, które montowane są w kotłowniach domów prywatnych, małych budynkach przemysłowych, handlowo-administracyjnych).

Wybierając palniki dla tej grupy konsumentów, należy wziąć pod uwagę życzenia kupującego w zakresie poziomu automatyzacji indywidualnej kotłowni:

· jeśli nie występuje zwiększone wymagania techniczne do zainstalowanego sprzętu i chcą mieć niezawodną kotłownię, która nie wymaga dużych początkowych nakładów finansowych, wówczas można zdecydować się na palniki z jednostopniowe, dwustopniowe tryby pracy;

· jeśli w rezultacie chcesz zbudować system grzewczy o wysokim stopniu automatyzacji, regulacji zależnej od pogody, a także niskim zużyciu paliwa i energii, to lepiej zastosować palniki modulowane Lub palniki z płynną dwustopniową regulacją, co zapewni możliwość programowania mocy oraz szeroki zakres działania sterowania palnikiem.

Grupa 2. Palniki do systemów grzewczych dużych zespołów mieszkaniowych (w tej grupie zaliczamy palniki o mocy powyżej 600 kW na potrzeby budownictwa mieszkaniowego i usług komunalnych, centralne ogrzewanie, a także do zaopatrzenia w ciepło dużych budynków przemysłowych, handlowych i administracyjnych).

· Dla tej grupy idealne są gładkie palniki dwustopniowe lub modulowane. Dzieje się tak ze względu na: dużą moc kotłowni, chęć Klienta wybudowania kotłowni o wysokim stopniu automatyzacji, chęć zapewnienia jak najniższego zużycia paliwa i energii elektrycznej (stosowanie częstotliwościowej regulacji mocy wentylatorów), a także używać sprzętu do automatyczna regulacja dla tlenu resztkowego w spalinach (regulacja tlenu).

Grupa 3. Palniki do użytku wyposażenie technologiczne (w tej grupie mogą znajdować się palniki o dowolnej mocy, zależnej od mocy urządzeń procesowych).

· Preferowany dla tej grupy palniki modulowane. O wyborze tych palników decydują nie tyle życzenia klienta, ile wymagania technologiczne produkcji. Przykładowo: w niektórych procesach produkcyjnych konieczne jest utrzymywanie ściśle określonego harmonogramu temperatur i zapobieganie zmianom temperatur, w przeciwnym razie może to prowadzić do naruszenia proces technologiczny, uszkodzenia produktu i w rezultacie znaczne straty finansowe. Palniki z regulacją skokową można stosować także w zakładach technologicznych, jednak tylko w przypadkach, gdy dopuszczalne są niewielkie wahania temperatury i nie pociągają za sobą negatywnych konsekwencji.

Krótki opis zasady działania palników z różne typy regulacja.

Palniki jednostopniowe Pracują tylko w jednym zakresie mocy, pracują w trybie trudnym dla kotła. Przy pracy palników jednostopniowych następuje częste załączanie i wyłączanie palnika, sterowane automatyką zespołu kotłowego.

Palniki dwustopniowe jak sama nazwa wskazuje, posiadają dwa poziomy mocy. Pierwszy stopień zapewnia zazwyczaj 40% mocy, a drugi 100%. Przejście z pierwszego stopnia do drugiego następuje w zależności od kontrolowanych parametrów kotła (temperatura płynu chłodzącego lub ciśnienie pary), tryby załącz/wyłącz zależą od automatyki kotła.

Gładkie palniki dwustopniowe pozwolić na płynne przejście z pierwszego etapu do drugiego. Jest to skrzyżowanie palnika dwustopniowego i modulowanego.

Palniki modulowane ogrzewać kocioł w sposób ciągły, zwiększając lub zmniejszając moc w zależności od potrzeb. Zakres zmian trybu spalania wynosi od 10 do 100% mocy znamionowej.

Palniki modulacyjne dzielą się na trzy typy w zależności od zasady działania urządzeń modulacyjnych:

1. palniki z mechanicznym systemem modulacji;

2. palniki z pneumatycznym układem modulacji;

3. palniki z modulacją elektroniczną.

W odróżnieniu od palników z modulacją mechaniczną i pneumatyczną, palniki z modulacją elektroniczną pozwalają na uzyskanie najwyższej możliwej dokładności regulacji, gdyż eliminowane są błędy mechaniczne w pracy urządzeń palnikowych.

Zalety i wady ceny

Oczywiście palniki modulowane są droższe niż modele stopniowane, ale mają nad nimi wiele zalet. Mechanizm płynnej regulacji mocy pozwala na ograniczenie do minimum cykli włączania i wyłączania kotłów, co znacznie zmniejsza naprężenia mechaniczne na ściankach i elementach kotła, a tym samym wydłuża jego „żywotność”. Oszczędność paliwa wynosi co najmniej 5%, a przy odpowiednim zestrojeniu można osiągnąć 15% lub więcej. I wreszcie instalacja palników modulowanych nie wymaga wymiany drogich kotłów, jeśli działają prawidłowo, zwiększając jednocześnie wydajność kotła.

Na tle wad palników schodkowych zalety palników modulowanych są oczywiste. Jedynym czynnikiem zmuszającym menedżerów do wyboru modeli schodkowych jest ich niższa cena. Jednak tego rodzaju oszczędności są zwodnicze: czy nie lepiej byłoby wydać dużą sumę na raz na bardziej zaawansowane, ekonomiczne i przyjazne dla środowiska palniki? Co więcej, koszty zwrócą się w ciągu najbliższych kilku lat!

Wielu kupujących rozumie zalety stosowania palników modulacyjnych, a teraz muszą jedynie wybrać niezbędne modele. Z którymi producentami najlepiej się skontaktować? Nawet po powierzchownym badaniu cen palników importowanych i krajowych widać, że różnica jest dość znacząca. Niektóre modele zagranicznych producentów są droższe od produktów Produkcja rosyjska więcej niż dwa razy.

Szczegółowa analiza rynku producentów palników pokazuje, że sprzęt rosyjski jest znacznie gorszy od importowanych analogów pod względem poziomu automatyzacji. Aby osiągnąć wysoki poziom automatyzacja palników produkcji rosyjskiej, trzeba sporo zainwestować gotówka na zakup niezbędne systemy automatyka oraz instalacja i uruchomienie urządzeń. Na podstawie wyników wszystkich prac okazuje się, że koszt zmodernizowanych palników produkcji rosyjskiej jest zbliżony do kosztu palników importowanych. Ale jednocześnie nie będziesz mieć 100% gwarancji, że w pełni wyposażony rosyjski palnik zapewni pożądany rezultat.

Wnioski naszych ekspertów

Wybór odpowiedniego palnika to ważny krok w budowie lub modernizacji kotłowni. Dalsza eksploatacja urządzeń grzewczych zależy od tego, jak odpowiedzialnie podejdziesz do tego problemu. Stabilna praca palnika, zgodność z normami środowiskowymi, dłuższa żywotność kotłów oraz możliwość pełnej automatyzacji pracy elektrociepłowni wskazują na istotne zalety stosowania palników modulacyjnych w kotłowniach. A jeśli korzyść z ich działania jest oczywista, to nie skorzystanie z niej jest po prostu nieuzasadnione.

Palniki Weishaupta / Niemcy Elco/ Niemcy , Ciba Unigasa / Włochy, Baltur / Włochy udowodniły, że są niezawodnym i wysokiej jakości sprzętem. Wybierając te palniki zyskujesz pewność i zysk! Z kolei jesteśmy gotowi zapewnić Państwu rozsądne ceny i tak szybko, jak to możliwe dostawa sprzętu.