Руководящая и направляющая

Современным газовым котлом и системой отопления коттеджа удобнее управлять с помощью пульта ДУ
Современным газовым котлом и системой отопления коттеджа удобнее управлять с помощью пульта ДУ
Элементы автоматики имеются в газовых котлах всех типов. Они необходимы для обеспечения безопасной и экономичной работы котла и поддержания заданных температурных параметров. В простейшем случае автоматика энергонезависима и имеет предельно ограниченный набор возможностей. Наиболее технически продвинутые решения, напротив, поражают разнообразием дополнительных функций, перечень которых можно подбирать на этапе проектирования котельной под конкретный коттедж.

Дань традициям

Спрос на котлы с автоматикой, работа которой не требует подведения внешнего электрического питания, стабильно высок в регионах, где регулярно случаются перебои с энергоснабжением. Чаще всего такие котлы используют в сельских домах и на дачах. Реже — во время проведения ремонтно-строительных работ в коттеджах, загородных резиденциях и на других подобных объектах. Главное достоинство энергонезависимого оборудования в том, что оно неприхотливо в эксплуатации, отличается чрезвычайной простотой и низкой ценой. Кроме того, котлы с энергонезависимой автоматикой одинаково хорошо работают в системах отопления с гравитационной и с принудительной (насосной) циркуляцией теплоносителя.

Как правило, энергонезависимая автоматика выполняет только самые необходимые функции по управлению котлом и обеспечению безопасности его эксплуатации. Прежде всего это: пуск и остановка аппарата (при этом розжиг запальной горелки котла осуществляется вручную или от пьезоэлектрического устройства); автоматическое отключение подачи газа при погасании запальной горелки, падении давления газа ниже допустимого или прекращении его подачи, а также при отсутствии тяги в дымоходе; поддержание заданной температуры воды.

Управляющие воздействия на исполнительные механизмы котла в энергонезависимых системах автоматики обычно формируются децентрализованно — различными датчиками, термостатами (например термостатом температуры котловой воды, предельным термостатом котла), реле тяги в дымоходе и другими подобными элементами. При достижении порогового значения контролируемого параметра подобные устройства разрывают электрическую цепь или оказывают механическое воздействие на газовые клапаны, управляющие подачей газа к атмосферным горелкам.

Газогорелочное устройство SIT-50 с энергонезависимой автоматикой 820 Nova mV
Газогорелочное устройство SIT-50 с энергонезависимой автоматикой 820 Nova mV
Чтобы настроить температуру в комнатах, пользователю котла с энергонезависимой автоматикой обычно приходится идти в котельную и регулировать термостат котловой воды. После этой процедуры котел будет обеспечивать автоматическое включение и выключение основной горелки для поддержания заданной температуры теплоносителя, вплоть до того момента, когда кто-то из домочадцев не ощутит недостаток или избыток тепла и вновь не изменит настройку термостата.

Некоторые виды энергонезависимой автоматики позволяют влиять на температуру котловой воды дистанционно, с помощью выносного комнатного термостата, измеряющего температуру воздуха в контрольном помещении, например в детской или гостиной. Длина провода для его подключения обычно не превышает 40 м. На комнатном термостате пользователь задает желаемую температуру, после чего прибор следит за колебаниями температуры в комнате и подает команды уменьшить или увеличить подачу газа.

В России производством элементов энергонезависимой автоматики для бытовых газовых котлов занимаются несколько крупных машиностроительных предприятий. Для подавляющего числа из них котельная автоматика не является основным видом продукции.

Так, широкое распространение получили устройства под маркой «Арбат» («Автоматика регулирования и безопасности термоманометрическая») Кумертауского авиационного производственного предприятия: «Арбат 1» для котлов с тепловой мощностью не более 30 кВт, «Арбат 5» — до 50 кВт, «Арбат 10» — до 100 кВт. Кроме того, автоматику для бытовых котлов под маркой «Арбат» выпускает и завод «Красный гидропресс». Оборудование этого производителя предназначено для установки в составе газогорелочных устройств на бытовых газовых отопительных котлах и аппаратах мощностью не более 50 кВт.

Более 30 крупнейших отечественных котлостроительных фирм используют системы автоматики бытовых газовых котлов САБК фирмы «Сервисгазстрой» (г. Ульяновск). Выпускается более 20 моделей для различных котлов и аппаратов российских производителей мощностью от 10 до 110 кВт. Системы САБК могут устанавливаться на газовые и комбинированные аппараты типа КСТГ, КЧМ, АОТГ тепловой мощностью от 10 до 40 кВт, работающие на природном газе низкого давления.

Автоматика «Арбат» предназначена для установки в бытовых котлах с тепловой мощностью до 50кВт, а также в бытовых печах с газогорелочными устройствами
Автоматика «Арбат» предназначена для установки в бытовых котлах с тепловой мощностью до 50кВт, а также в бытовых печах с газогорелочными устройствами
Системы САБК обеспечивают безопасное использование газовой отопительной установки и автоматическое поддержание заданной температуры воды на выходе из нее, а также экономичное сжигание топлива. САБК работает без внешнего источника энергии и состоит из блока управления, газогорелочного устройства, запальника с датчиком пламени, датчика тяги, газовода и системы импульсных трубок. Автоматика оснащена дилатометрическим датчиком температуры теплоносителя в котле или датчиком температуры сильфонного типа (САБК-С). Возможна даже поставка изделий САБК с привязкой к конструкции конкретного котла или аппарата по согласованному техническому заданию.

Комплекты энергонезависимой автоматики «Барг» («Блок автоматического регулирования газа») производства «Сигнал» предназначены для контроля и регулирования тепловой мощности газовых горелок отопительных водогрейных котлов мощностью до 100 кВт. В них входят датчик тяги ДТЭК, терморегулятор РТЭК, датчик предельной температуры ДПТЭК и термогенератор ТГ 2, который работает от пламени запальной горелки и обеспечивает автономное электропитание автоматики регулирования и безопасности. Мощности термогенератора достаточно также для питания электронного программатора регулирования температуры воздуха и сигнализатора загазованности помещения. Встроенный стабилизатор поддерживает на горелках постоянное давление газа при изменении давления в подводящей магистрали.

В перечне техники российских производителей следует также отметить изделие «Минимакс» одноименной фирмы и «Орион» таганрогской компании «Теплосервис». Свою автоматику производит Жуковский машиностроительный завод.

В энергонезависимых котлах «Ишма 50» используется автоматика САБК-8-50Т
В энергонезависимых котлах «Ишма 50» используется автоматика САБК-8-50Т
Среди наиболее известных на российском рынке иностранных производителей элементов управления для газовых горелок бытовых котлов — компания Honeywell. Российскими и украинскими котлостроителями востребованы, к примеру, энергонезависимые газовые мультиблоки V5474G. В состав такого блока входят пьезоэлемент, клапан-отсекатель, обмотка которого подключена к термопаре, и встроенный терморегулятор, работающий от соединенного с ним капиллярной трубкой датчика котловой воды (термобаллона). Находит применение и модель VS8620C, конструкция которой предусматривает возможность подключения комнатного термостата типа BELUX TI/R N или аналогичного ему устройства фирмы Watts.

Весьма популярна в России и странах СНГ продукция итальянской фирмы SIT Group. Для оснащения котлов с атмосферными горелками российские и зарубежные котлостроительные фирмы чаще всего используют энергонезависимые модели 630 Eurosit, 710 Minisit, 820 Nova mV этого производителя. Наконец, заметными зарубежными игроками российского рынка элементов газовой автоматики для бытовых котлов являются компании Metrix Maxitrol, Dungs и Kromschröder.

По закону Кулона

Энергозависимая автоматика газового котла по своей функциональности и экономичности почти всегда заметно превосходит энергонезависимую. Котлы с электроуправлением установлены сегодня в подавляющем большинстве коттеджей, загородных резиденций и на других объектах с надежным энергоснабжением, обитатели которых предъявляют повышенные требования к микроклимату и гибкости его настройки. Как правило, современная энергозависимая автоматика способна раскрыть все свои возможности только при эксплуатации котла в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. К недостаткам такой техники можно отнести разве что довольно высокую цену.

Газовый мультиблок 630 Eurosit
Газовый мультиблок 630 Eurosit
Наиболее совершенные энергозависимые системы реализованы с использованием панелей управления на основе цифровых контроллеров (их еще называют регуляторами или устройствами регулирования), осуществляющих централизованное управление производством и распределением тепловой энергии. Действуя по программе, контроллер панели анализирует сигналы от датчиков параметров котла, от горелки, а также от различных внешних устройств и систем, работающих по своим программам, после чего выдает команды газовым клапанам, сервоприводам и другим исполнительным механизмам теплогенератора и системы отопления, коммуникационным и иным устройствам.

Панели управления на основе цифровых контроллеров и все необходимое для их подключения и эксплуатации оборудование производят и поставляют ведущие зарубежные котлостроительные фирмы, в том числе Buderus, Vaillant, Viessmann, De Dietrich, Wolf, а также Danfoss, Honeywell, KromschrÖder и другие. К выпуску подобной техники уже подключился ряд российских предприятий. Выбор панели управления осуществляется на этапе проектирования, в зависимости от конструкции котла, конфигурации системы отопления, требований пользователя к качеству микроклимата и экономичности оборудования и других немаловажных факторов.

Простейшие модели панелей управления на основе цифровых контроллеров «руководят» работой одноступенчатой атмосферной горелки (разумеется, предусматривается ее автоматический розжиг) и регулируют работу одного контура радиаторного отопления по температуре котловой воды. По мере усложнения конструкции у панелей появляется способность управлять более сложными горелками, в том числе вентиляторными, со ступенчатым, ступенчато-прогрессивным и модуляционным регулированием, узлом приготовления горячей воды. Пользователь получает возможность использовать различные режимы работы теплогенератора и отопительной системы, функцию самодиагностики и дополнительные функции защиты.

Выносной термостат Belux TI
Выносной термостат Belux TI
Например, панель управления В3, устанавливаемая на котлы GT 330, 430, 530B фирмы De Dietrich, позволяет управлять не только одно-, но и двухступенчатой горелкой и включает в себя различные устройства контроля и безопасности, обеспечивающие работу установки посредством регулировки температуры с помощью встроенного электронного термостата котла. Панель изначально настроена на приоритет производства горячей воды для котлов, присоединенных к емкостному нагревателю (бойлеру).

В качестве дополнительного оборудования к панелям такого уровня могут заказываться, например, комнатные программируемые термостаты (как проводные, так и беспроводные), способные управлять работой горелки. С их помощью в контрольном помещении всегда будет поддерживаться заданная пользователем температура. У пользователя имеется возможность задать периодическую смену режимов отопления («день–ночь», «комфортный–экономный» и другие), программировать режимы на сутки или неделю.

В большинстве «топовых» моделей на основе цифровых контроллеров предусмотрена функция погодозависимого управления для повышения комфортности отопления и оптимизации расхода газа. Такие устройства обеспечивают регулировку температуры теплоносителя в зависимости от изменения погодных условий.

Гидравлическая схема и элементы автоматики котельной установки с бройлером послойного нагрева BSP и солнечными коллекторами для приготовления горячей воды
Гидравлическая схема и элементы автоматики котельной установки с бройлером послойного нагрева BSP и солнечными коллекторами для приготовления горячей воды
На основании температурной кривой, данных о температуре рядом с домом (уличный датчик температуры монтируется обычно на северной стене дома), а также о температуре в контрольном помещении (в детской или в спальне) погодозависимая автоматика и котел могут обеспечить наиболее оперативную и полноценную компенсацию трансмиссионных и вентиляционных теплопотерь здания.

Для расширения функционала панелей управления их производители обычно предлагают массу подключаемых модулей. Такой подход, используемый ведущими котлостроительными фирмами мира, зачастую весьма выгоден для заказчика. Есть возможность построения системы управления для любой, даже самой сложной и многофункциональной отопительной установки с минимизированными первоначальными затратами. Причем новые модули можно вводить в эксплуатацию с некоторой отсрочкой и не менять при этом весь комплекс управляющего оборудования.

Например, с помощью подключаемых модулей легко увеличить количество отопительных контуров, обслуживаемых одним котлом. Панель Diematic-m 3 от De Dietrich при помощи специального кабеля может быть дополнена одним или несколькими (до двадцати) модулями Diematic VM, каждый из которых может управлять двумя дополнительными контурами, в свою очередь каждый из которых может быть на выбор смесительным контуром отопления, контуром ГВС или вспомогательным контуром. Подобные модули предлагают и другие котлостроители. Их системы управления позволяют управлять несколькими контурами отопления с разной температурой, в том числе «ветками» радиаторов, напольным, настенным и потолочным отоплением, обеспечивая погодозависимое регулирование в каждом из таких контуров.

Существуют модули, помогающие привязать к отопительной системе альтернативный теплогенератор. Они позволяют интегрировать в систему как теплогенераторы, запускаемые вручную, например, твердотопливные котлы, так и запускаемые автоматически, например, котлы или печи на гранулированном топливе. В производственной гамме большинства производителей систем автоматики есть модули для наиболее эффективной и безопасной интеграции в систему отопления солнечных коллекторов.

При использовании модуля связи регулирование и диагностирование отопительных систем можно осуществлять не только непосредственно с пультов, находящихся в доме (встроенных в котлы или смонтированных на стене), но и дистанционно. В последнем случае сигналы запроса и управления могут поступать с портативных компьютеров, мобильных телефонов или через Интернет. К примеру, компания Vaillant предлагает систему vrnetDIALOG, которая подключается к панели управления отопительной установки, после чего владелец и сервисная служба могут отслеживать состояние отопительной системы через Интернет из любой точки мира. Это удобно, если загородный дом остается без присмотра зимой или когда в коттедже, где установлен котел, находятся только дети или пожилые родители владельца. При возникновении неполадок в работе котла на мобильный телефон или электронную почту специалиста сервисной службы приходит мгновенное уведомление с кодом неисправности, так что ремонтная бригада приезжает на объект уже подготовленной. Контроль, изменение настроек и диагностика котла осуществляются через Интернет в режиме реального времени.

Наконец, в ряде случаев с помощью соответствующего модуля (например, ISM 4 (LON-порт), подключаемого к панели управления R2 и R3 Wolf) панель управления может быть интегрирована в систему «умный дом». Это позволит управлять отоплением с единого терминала, контролирующего все инженерные системы загородного дома. При этом все системы будут сосуществовать бесконфликтно, то есть отопление, к примеру, никогда не будет работать «против» системы кондиционирования.

Для удобства и безопасности

Многие модели панелей управления можно программировать в ручном режиме. Но обычно в этом нет необходимости, так как в устройство, как правило, уже заложено значительное количество стандартных пользовательских и сервисных программ, существенно расширяющих функционал системы, позволяющих подстроить ее работу под распорядок дня владельцев загородного дома «в одно касание».

Например, при активации «ночного режима» (заложен, например, в панели управления семейства Logamatic 4000 от Buderus) температура в комнате снижается на несколько градусов. А через несколько часов дом вновь начинает прогреваться до оптимальной температуры. Данный режим используют ради сбережения энергии и для обеспечения комфортных условий сна: человеку лучше спится, когда температура в комнате опускается на 3–5 °С ниже дневной.

Для предотвращения размножения бактерий в системе ГВС можно активировать режим еженедельной дезинфекции бойлера (температура в баке поднимается до 80 °C и поддерживается на таком уровне как минимум в течение 20–30 минут).

Режим «каникулы» позволит задать промежуток времени, когда автоматика будет поддерживать, например, только функцию защиты от замерзания, а к моменту возвращения хозяев котел разогреет помещение до заданной температуры и подготовит горячую воду.

Весьма эффективен режим автоматической смены «зима — лето». Осенью, когда температура опустится, скажем, до 10 °С, контроллер автоматически включит отопление. А весной, как только солнце начнет припекать сильнее, контроллер сам выключит отопление, продолжая обеспечивать функционирование системы ГВС по заданной программе.

Среди стандартных сервисных программ можно отметить функцию деблокировки насосов (прогон через каждые 24 часа), функцию антизамерзания, функцию «чистый воздух» (позволяет снизить количество вредных выбросов в атмосферу), а также снижающую интенсивность образования конденсата в топке функцию плавного запуска. Все они способствуют безопасной и эффективной эксплуатации котла и системы отопления коттеджа.

Материал предоставлен Творческой мастерской Владислава Балашова