Системы управления для котлов

Автоматика для котлов на твердом топливе

Контрольные приборы для данного оборудования призваны обеспечить горючему материалу максимальную эффективность сгорания. Для этого под автоматический контроль берутся такие компоненты, как циркуляционный насос, вентилятор, температурные датчики и некоторые другие механизмы. Данные о прогорании аккумулируются посредством особых измерителей и передаются на электронный контроллер. После обработки поступивших данных, управляющий блок может внести необходимые коррективы в режим работы котла.

Особенность работы твердотопливных котлов заключается в том, что в них материал может выгорать с разной скоростью, отчего возникает потребность в постоянном изменении режима функционирования. Если при этом не подстраивать постоянно режим работы, то эффективность оборудования будет понижаться. Постоянный контроль в ручном режиме потребует перманентного внимания человека, к тому же от последнего будут нужны соответствующие знания и опыт. Автоматическая же система самостоятельно осуществит все требуемые корректировки, а человек будет оповещен только при возникновении критических ситуаций. Отсюда ясно, что автоматическое управление котлом не только производительно, но и на порядок безопаснее ручного (мануального).

Конструктивные особенности блоков управления твердотопливных котлов

Интенсивность горения в них будет зависеть от множества факторов, например, от силы тяги дымохода, а она может изменяться случайным образом. Однако, предупредить такие изменения можно в автоматическом порядке, позволив электронике управлять заслонкой трубы дымохода. Таким образом, любой контроллер котла на твердом топливе обладает следующими компонентами:

• Электронная плата управления силой вытяжки, которая соединяется с механизмом движения заслонки, а необходимые данные получает от датчика, установленного в трубе;
• Вентилятор — если с помощью одного перемещения заслонки тягу невозможно отрегулировать надлежащим образом, то может быть задействован вентилятор, который подкорректирует подачу кислорода в камеру сгорания;
• Различные датчики, передающие состояние уровня воды в «рубашке»;
• Регистрационное устройство степени текущего давления в рабочей камере;
• Циркуляционный насос – он отвечает за циркуляцию основного воздушного потока, который необходим для поддержания горения;
• Температурные базовые датчики и датчики расхода топлива – они отвечают за мониторинг производительности и эффективности всей системы;
• Контроллер заполнения рабочей камеры – он необходим для сигнализации о том, достаточно ли материала в камере или же его объем превышен, отчего может быть затруднен рабочий процесс. Если загрузка топлива осуществляется в автоматическом режиме, то этот же контроллер подаст команду соответствующему механизму на доставку новой партии топлива, при прогорании предыдущей.
• Базовый блок памяти – он ответственен за сохранение всех настроек работы, сделанных пользователем.

Достоинства и недостатки систем управления твердотопливными котлами

Ввиду того, что теплоносители для таких котлов обладают определенным уровнем опасности, то применение для них систем автоматизации управления обернется для пользователя следующими преференциями:

• На разных моментах работы котельного аппарата, выдаваемый им уровень обогрева может отличаться. Если раньше для этого следовало вручную двигать заслонку дымохода, то теперь все эти действия можно возложить на автоматику, которая будет с предельной точностью регулировать данный процесс.
• КПД сгорания материала возрастет на 15-25% в среднем.
• Котельное оборудование не требует своей полной остановки, когда на недолгий период времени в отоплении необходимость отпадает (например, отъезд хозяев в кратковременный отпуск). Автоматика переводит систему в режим ожидания, выдавая минимальный нагрев. Таким образом, возобновить полноценную работу станет проще, нежели «с нуля» прогревать всю магистраль при полностью ранее отключенном котле.
• Теперь не требуется владеть искусством грамотного розжига твердого топлива – автоматика все сделает правильно, и помощь человека не потребуется.
• При применении жидкого сгораемого материала, например, дизеля,  для него подбирается максимально безопасный режим сгорания.
• Автоматический контроль за расходом рабочего материала положительно сказывается на его экономии;
• Надлежащий порядок настройки исключает возможность закипания котла.
• Наличие в блоке управления функции самостоятельной диагностики поможет не только своевременно выявить возможные неисправности, но и даже предотвратить некоторые из них без участия человека. В критических же случаях работа неисправного узла может мгновенно остановиться.
• При желании возможно НЕ отдавать полный контроль за котлом блоку управления, а некоторые особо важные функции переключить непосредственно на пользователя. Тем более, что управление теперь доступно даже на удаленном расстоянии.
• При необходимости очистка зоны зольника может осуществляться без участия пользователя, при чем отходы продуктов горения не просто выбрасываются, а тщательно собираются и будут доступны для вторичного использования (например, угольная/древесная зола для использования в качестве садового удобрения).

Современные блоки предусматривают вариативность самого процесса управления – это может быть классическая панель с кнопками и тумблерами, дистанционный инфракрасный пульт и даже удаленный менеджмент посредством современных гаджетов.

Однако, современные системы управления котлами на твердом топливе имеют ряд существенных недостатков:

• Каким бы ни был блок, хоть с дистанционным, хоть с кнопочным управлением, для его функционирования потребуется электроэнергия. Обычно рассматриваемые блоки имеют аварийные источники питания, но их хватает лишь для выполнения неотложных действий, например, безопасное завершение работы системы;
• Многофункциональные системы современного типа, а тем паче имеющие возможность удаленного доступа, стоят далеко не дешево, в сравнении с простыми тумблерными панелями, которые требуют непосредственного присутствия пользователя вблизи котла для смены настроек работы;
• Работа вентилятора создает вполне ощутимый и назойливый шум, к которому придется только привыкать.

Автоматика для газовых/электрических котлов

Это оборудование представляет собой набор устройств, который обязательно присутствует в конструкции котла. Предназначено оно для защиты конструктивных компонентов и управления процессами для подачи горячей/холодной воды и отопления. В большинстве случаев, такое оборудованное выполнено в виде набора контрольно измерительных и управляющих приборов автоматического режима действия. Ввиду того, что газовые и электрические модели относятся к источникам повышенной опасности из-за использования ими электрического тока высокой разрядности и взрывоопасных газообразных смесей, то наличие блоков контроля для таких аппаратов строго обязательно и является требованием Ростехнадзора при их монтаже. Конкретный состав, комплектация и функционал будут зависеть не только от блока, но и от возможностей основного нагреваемого узла, а именно: конструкции, максимальной температуры во внутреннем контуре и отопительных характеристик. В РФ допускается к установке только сертифицированное оборудование данного типа.

Конструктивные особенности систем управления газовых/электрических котлов

Автоматика управления для газовых и электрических моделей по функциям модулей одной модификации почти друг от друга не отличаются. Состоят такие блоки, как правило, из первичных датчиков для замера сигнала в рабочей среде (вода — для электрических и газ — для газовых) и контроллера, который должен сравнивать полученные данные с ранее установленными, и который после анализа подает команду по корректировке работы котла, например, открытие/закрытие подачи рабочей среды. Набор может работать не только лишь для менеджмента, но и для защиты системы. В зависимости от функциональной насыщенности, безопасность может достигаться (при достижении критических показателей) либо полным отключением контура (бюджетные модели), либо корректировкой работы (частичное снижение производительности).

Для рассматриваемых управляющих систем характерно наличие:

• Датчика контроля пламени/нагрева ТЭНа и клапана-отсекателя;
• Датчика давления, контролирующего высокое/низкое давление в топочном контуре для газа/воды;
• Термопары, выполняющей повышение/понижение температуры в котельном контуре;
• Датчика тяги разреженности среды в камере;
• Контроллера загазованности (только для газовых котлов).

ВАЖНО! Любой из блоков рассматриваемых котельных систем в обязательном порядке имеет световую индикацию и звуковую сигнализацию, которые предупреждают пользователя о возникновении нештатных ситуаций.

Большинство образцов данного оборудования имеют контрольные панели, выполненные на базе сенсорного дисплея, где возможно не только задать нужные рабочие параметры, но и получить самую актуальную информацию о рабочем статусе всего контура.

Достоинства и недостатки систем управления газовых/электрических котлов

К несомненным преимуществам использования таких блоков необходимо отнести:

• Полноценное автоматизированное управление температурой;
• Поддержание теплового комфорта при использовании совместимых дополнительных устройств;
• Возможность поддержания температуры после нагрева носителя и длительное препятствование его скорому охлаждению (это необходимо, например, для бойлеров или полотенцесушителей);
• Грамотно сосредоточение и защитных и контрольных функций в едином центре на одной и той же панели;
• Экономия на рабочей среде, грамотный расход электрической энергии, что достигается сбалансированным распределением носителя и своевременной его подачей;
• Возможно не просто удаленного менеджмента, но и возможность управления целой группой котлов.

Главным недостатком для данных моделей специалисты называют их достаточную дороговизну и сложность контроля системы через удаленный доступ. Во-первых, такое соединение всегда потребует наличие отдельного Wi-Fi роутера, что необходимо для обеспечения единоличного и обособленного доступа к данному оборудованию, дабы никакие иные устройства не смогли «перебивать» контролирующий сигнал. Во-вторых, полноценный контакт с удаленного доступа не позволяет дефолтное ограничение, которое заложено в программное обеспечение самим производителем блока. Такая опция просто не позволит «замкнуться» полностью на одно устройство, ведь если пользователь по какой-то причине не будет иметь связи на своем гаджете, то в критической ситуации котел будет просто тотально остановлен, что не предполагает возможность исправления незначительной ошибки в автоматическом режиме.

Рейтинг лучших систем управления для котлов на 2023 год

Бюджетный сегмент

3-ье место: «Zota ПУ ЭВТ-И1 (9 кВт)»

Модель предназначается для контроля за электрическими котлами с мощностью в 9 кВт. С ее помощью обеспечивается оптимальное функционирование в настроенных пользователем режимах, автоматически поддерживая температуру в пределах от +10 до +90 градусов по Цельсию. Наличие мощностных уровней допускает более экономное использование потребляемой электроэнергии. Необходимая программа выбирается путем смены положения соответствующего переключателя. При перегрузке контура или при возникновении короткого замыкания, блок отключает все оборудование моментально. Визуальный контроль работы осуществляется через световые индикаторы. Питание осуществляется от источника переменного тока 380 В. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 8100 рублей.

Zota ПУ ЭВТ-И1 (9 кВт) Достоинства:

• Защитное окрашивание рабочей панели;
• Простой настенный монтаж;
• Бюджетная цена.

Недостатки:

• Не обнаружено.

2-ое место: «ZONT Smart»

Данный прибор подойдет для управления любым котлом, может взаимодействовать через сотовую связь и интернет. Для удобства контроля используются бесплатные мобильные приложения или веб-сервис с личным кабинетом. По умолчанию предусмотрено 10 основных рабочих режимов, которые переключаются одним нажатием. Возможно программирование различных рабочих этапов на целую неделю, что позволит сэкономить потребление теплоносителя в отдельные промежутки времени. Весь рабочий комплекс насчитывает около 40 различных датчиков, посредством которых можно наиболее полно контролировать его состояние. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 9800 рублей.

ZONT Smart Достоинства:

• Возможность интеграции в «умный дом»;
• Очень простой удаленный доступ;
• Легкий и понятный монтаж.

Недостатки:

• Не обнаружено.

1-ое место: «КСИТАЛ GSM 8Т»

Данный образец допускает подключение до 30 термодатчиков для измерения/передачи температурных значений. Имеется возможность прослушивания звуковой обстановки посредством направленного микрофона. Информирование о статусе оборудования и его функционировании возможно через СМС на мобильный телефон пользователя. Поддержание температуры возможно в автоматическом и удаленном режиме менеджмента. Программирование возможно для режимов «день» и «ночь». Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 12600 рублей.

КСИТАЛ GSM 8Т Достоинства:

• Рабочий диапазон температур: от +50 до –20 градусов по Цельсию;
• Удаленный доступ;
• Импульсный блок питания.

Недостатки:

• Не обнаружено.

Средний ценовой сегмент

3-ье место: «НЕВОТОН BCG-5.2.1-E»

Прибор предназначен для дистанционного взаимодействия с газовым/электрически нагревательными емкостями, контроля температуры их теплоносителя. Непосредственный доступ производится как через мобильное приложение, так и через сторонние комплексы бытовой автоматики. Прибор является оптимальным аппаратным решением для интеграции в «умный дом». Обладает совместимостью с различными стандартами контроля. «Запрос тепла» осуществляется через реле, регулировка параметров и их настройка возможна через физическую панель или через мобильное приложение. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 13800 рублей.

НЕВОТОН BCG-5.2.1-E Достоинства:

• Дискретные входы, релейные выходы;
• Удаленное получение всей полноты сервисной информации;
• Неплохое соотношение цены и качества.

Недостатки:

• Не обнаружено.

2-ое место: «Honeywell S4565BF 1161 / арт. 85025578»

Данная модель предназначена для работы только с котлами, использующими твердотопливные рабочие материалы. С ее помощью возможно настроить, запустить и контролировать последовательность работы горелки, ее мощность и движение заслонки. Управление только мануальное, осуществляется посредством двух тумблеров, расположенных на левой стороне корпуса. Вся внутренняя электроника защищена от влаги надежной крышкой. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 18350 рублей.

Honeywell S4565BF 1161 / арт. 85025578 Достоинства:

• Ориентированность на работу с редкими твердотопливными котлами;
• Надежное мануальное управление;
• Возможность программирования работы.

Недостатки:

• Не обнаружено.

1-ое место: «Baxi Connect+»

Модель предназначена для мануального или беспроводного взаимодействия с газовой или электрической нагревательной емкостью. Отлично отслеживает температурные режимы, способна работать по заданной программе, совместима с большинством операционных систем мобильных гаджетов. В комплекте поставляется собственное программное обеспечение «Baxi Connect». Настройка всех параметров интуитивно понятна и проста. Интеграция в «умный дом» предусмотрена. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 19900 рублей.

Baxi Connect+ Достоинства:

• Собственное программное обеспечение;
• Тотальное оповещение пользователя о всех изменениях в статусе работы;
• Функционал можно распространить на два устройства.

Недостатки:

• Могут возникать перебои со связью на 1-3 секунды со стороны панели.

Премиум-класс

3-ье место: «Brahma FM11 / арт. 37010051»

Образец итальянского производства подходит для: комбинированных и отопительных котлов, воздухонагревателей, ИК нагревателей, водонагревателей. Благодаря многообразию моделей также может использоваться для любых печей с атмосферными горелками. Контроллеры имеют версии FM, SM, выполнены с возможностью даже ручного сброса аварии – перезапуск горелки возможен только при нажатии кнопки сброса оператором. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 24400 рублей.

Brahma FM11 / арт. 37010051 Достоинства:

• Ионизационный контроль пламени;
• Два независимых контакта безопасности для управления газовым клапаном;
• Встроенное высокоэффективное устройство розжига.

Недостатки:

• Не обнаружено.

2-ое место: «ZONT H1000+ PRO»

Модель подходит для абсолютно любых котлов. Обладает широким функционалом и подходит для контроля за сложными системами отопления. Прибор является улучшенной версией контроллера ZONT H1000+ и соответствует профессиональным стандартам ZONT. Используется для профессиональной автоматизации инженерных систем и дистанционного управления ими. Контролирует и управляет системой отопления с функцией приготовления горячей воды в отдельной емкости. Прибор имеет возможности гибкого программирования для решения задач автоматизации котельной. Алгоритм работы может учитывать температуру наружного воздуха и недельное расписание. Прибор дистанционно направляет работу инженерных исполнительных устройств, а также любых элементов домостроения по расписанию, сценариям, срабатыванию контролируемых датчиков. Взаимодействие осуществляется автоматически по запрограммированному алгоритму или вручную – через личный кабинет веб-сервиса, мобильное приложение. Контроль параметров комплекса отопления и состояния подключенного оборудования доступен из личного кабинета. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 26600 рублей.

ZONT H1000+ PRO Достоинства:

• Универсальный протокол цифровых шин;
• Габаритные размеры – 180*90*60 миллиметров;
• GSM-модем встроенный, поддерживает 2G.

Недостатки:

• Отсутствует ИМЕННО подробная инструкция.

1-ое место: «ZONT Climatic 1.1»

Этот автоматический регулятор предназначен для контроля и управления комплексами отопления (с веб-интерфейсом), состоящими из 1-го контура ГВС и 3-х прямых/смесительных контуров. Имеется дистанционный контроль  и взаимодействие через GSM/GPRS/WI-FI. Возможен менеджмент сразу 2-х котлов или ГВС. Оснащен функциями «Лето», «Антизаморозка», «Антилегионелла». Имеется выносная панель для настройки. Рекомендованная стоимость для розничных сетей – 41000 рублей.

ZONT Climatic 1.1 Достоинства:

• Многофункциональность;
• Возможность интеграции в «умный дом»;
• Беспроводной контроль.

Недостатки:

• Завышенная цена.

Заключение

Использование на котлах контролирующих систем является крайне эргономичным решением для пользователя – возможно один раз настроить нужный программный режим работы и пользоваться им всю жизнь. Тем более, что при возникновении особо опасных критических ошибок, оборудование отключится самостоятельно и не потребует вмешательства человека. Однако, рассматриваемая автоматика является дорогостоящим прибором, и чем она совершеннее и функциональнее, тем дороже. При покупке же стоит соотнести возможности котла и приобретаемого для него блока – главное, чтобы они не слишком отличались друг от друга по году выпуска, что предполагает примерное совпадение управляющих функций блока с возможностями и мощностями котла.

Источник: vyborok.com