Рассказываю об автоматизации работы котельного оборудования

Начну с того, что схемы автоматики для котельных всегда будут отличаться друг от друга, в зависимости от потребностей и возможностей отопительного контура. Но, в основном, все сводится к поддержанию постоянной температуры. Но и здесь не все однозначно, так как определенная температура может поддерживаться в радиаторах (во всех одинаково или по отдельности), в системе теплого пола либо в помещении, с учетом погоды на улице.

Что можно автоматизировать

Вверху показана принципиальная схема автоматизации котельной для небольшого поселка или микрорайона, но, уверяю вас, если вы сравните её с конкретной схемой, по которой работает реальная водогрейная котельная, то будете несколько озадачены. Дело в том, что для автоматизации того или иного участка, задействуются инженеры, и схема составляется ними, в зависимости от потребности отапливаемых помещений и возможностей узла, то есть, мощности котла и циркуляционных насосов. Но оставим это разработчикам, которые будут разбираться по месту эксплуатации.

Честно говоря, я поражаюсь, просматривая статьи в Интернете на тему автоматизации тепловых станций и городских котельных – кто это пишет, а тем более, кто читает эту подборку заумных, но в целом ничего не значащих фраз? Хотя, ответ есть: пишут копирайтеры-домохозяйки, которые в этом ничего не смыслят, а читают поисковые роботы, для которых важны лишь ключевые запросы, но не смысл статьи. Поэтому, я решил рассказать про возможности автоматики котельной в частном доме, то есть, именно о том, что нужно людям.

Возможности котлов

Автоматические твердотопливные котлы, работающие на дровах, угле и пеллетах (пиролизные или длительного горения), могут поддерживать заданную температуру теплоносителя путем автоматической регулировки задвижек и заслонок. Срабатывает такая система следующим образом: термодатчик, установленный на водогрейном котле, передает информацию по кабелю на электронный пульт управления. Если нужно сбить температуру, то терморегулятор команду на заслонку тяги и та опускается, а если нужно увеличить градус – поднимается. Кроме того, естественной тяги может быть недостаточно и тогда запускается двигатель с крыльчаткой для создания ринудительной тяги.

В случае с современными газовыми котлами автоматика котельных заложена в конструкции отопительных агрегатов, хотя и в разной степени у определенных моделей. Но сначала о разице в принципе работы приборов. Так, конвекционный котел, также известный, как традиционный или обычный, работает по обычной схеме: газовая горелка в топке открытого или закрытого типа греет воду, циркулирующую в теплообменнике. Пламя регулируется импульсами от электронного терморегулятора. А вот конденсационная модель отводит горячий конденсат от метана в отдельную камеру, и он служит, как дополнительный источник нагрева теплоносителя. Это гораздо экономнее по затратам на газ.

Электронный терморегулятор на таких котлах регулирует не только температуру воды в системе отопления, но и режимы нагрева, например, днем может быть задана одна температура, а ночью – другая. Во время отъезда можно использовать функцию, которая есть на большинстве новых терморегуляторов – температура в помещении согласуется с температурой на улице через наружный датчик, но это уже ближе к системе «умного дома».

Электрические котлы

Котлы, работающие на электроэнергии, делятся на три вида: тэновые, ионные и индукционные. Даже не стану пускаться в разъяснения принципов их работы, так как это лучше выкладывать отдельной статьей, но охарактеризую их в общей сложности. Если говорить о функциях автоматики, то здесь доступны абсолютно все программы и новшества, которые есть на газовых котлах. Но при этом электрические агрегаты компактны, легки по весу, бесшумны и к ним не придется пристраивать дымоотводную или коаксиальную трубу. 

Примечание: я никак не рассказываю о дизельных котлах, так как для дома их уже не используют. К тому же, такой вид отопителя востребован все реже и реже.

Автоматика на совмещенном контуре отопления

На изображении вверху вы видите схему автоматизации частной котельной с совмещением контура теплого пола и радиаторов. Помимо этого, там отмечен уличный датчик, который регулирует температуру, задаваемую в системе, вентиляция и бассейн с подогревом. Весь эот набор функций является частью системы «умного дома», но она также может работать, как отдельный узел автоматики с определенным набором функций. Этой схемой можно воспользоваться, убрав при этом подогрев бассейна или автоматическую вентиляцию. Но один узел здесь незаменим – это трехходовой клапан, который врезается перед коллектором (№10).

Температура теплоносителя в радиаторах и системе водяного теплого пола разная, но при этом жидкость подается от одного и того же котла – допустим, это будет 70°C. Если для батареи 70°C будет приемлемо, то для нижнего отопления понадобится не более 40-45°C. Для этой цели как раз и нужен трехходовой клапан с электроприводом, как на верхнем изображении – его лучше устанавливать перед входным коллектором. Не стану объяснять, как и где конкретно устанавливается такой регулятор, но объясню, как он работает. Когда вода в системе теплого пола нагревается до нужной температуры, например, до 45°C, выносной датчик подает импульс на электропривод трехходового клапана и тот, ереключившись, блокирует подачу жидкости 70°C на контур пола, сбрасывая её через байпас в обратку. Когда температура становится ниже 45°C, электропривод блокирует байпас и вода поступает в трубу подогрева пола.

Примечание: температурный датчик, посылающий импульсы на электропривод клапана, обычно ставят на обратном коллекторе (обратке). Получается, что клапан с датчиком находятся на разных концах контура.

Терморегуляторы на радиаторах

Еще один способ автоматической регулировки – это электронные и жидкостные терморегуляторы, которые устанавливаются непосредственно на радиаторах, либо на коллекторе теплого пола (на каждую трубу по отдельности). Электронный прибор полностью автоматизирован – он регулирует температуру в комнате, то есть, температурный датчик, установленный где-то на стенке, подает импульс на электропривод и тот блокирует или открывает поток теплоносителя на радиатор.

Гораздо чаще приобретают жидкостные (парафиновые) или газовые терморегуляторы, так как они намного дешевле, но при этом режим необходимо задавать вручную. Для этого вы барашком поворачиваете ручку настройки, устанавливая на определенную цифру. Когда жидкость или газ нагреваются, происходит расширение субстанции, которая давит на клапан и тот блокирует подачу теплоносителя. Когда вода охлаждается – субстанция сжимается, открывая клапан, и обогрев возобновляется.

Примечание: безусловно, терморегуляторы не имеют отношения к котельной, но они являются частью автоматики, предусмотренной в отопительном контуре.

Заключение

Самая современная автоматизация котельной возможна при установке системы «Smart house», но для пояснения потребуется отдельная объемная статья. Скажу только, что все блоки «умного дома» регулируются дистанционно – это может быть пульт управления в какой-то комнате или же вы задаете нужные параметры при помощи любого гаджета через Интернет.