Co obejmuje automatyzację kotłów na paliwo stałe

Kotły na paliwo stałe nadal utrzymują swoją pozycję na rynku urządzeń grzewczych. Nowoczesne modele są w stanie wydobyć maksymalną energię cieplną z drewna opałowego, węgla i brykietów, jednocześnie przekazując ją do chłodziwa przy minimalnych stratach. Automatyka kotłów na paliwo stałe pomaga poprawić jakość pracy, uprościć konserwację i obsługę. Bardzo skuteczny sposób sterowania procesem spalania i utrzymywania zadanej temperatury nośnika ciepła osiąga się jedynie poprzez obecność wentylatora nawiewnego i sterującego nim sterownika oraz pompy obiegowej.

Jak to działa

Wydaje się, że dość trudno jest kontrolować proces spalania węgla czy drewna opałowego. Przez cały czas regulacja kotła była czysto indywidualna dla każdego kotła, wykonywana była ręcznie i wymagała dużego doświadczenia i umiejętności. Dobrym rezultatem jest osiągnięcie maksymalnej wydajności w połączeniu z oszczędnością paliwa. Jednak przy złym ustawieniu większość ciepła po prostu wyleciała do rury.

Proces automatyzacji, który od dawna stał się powszechny w przypadku wszelkich innych typów kotłów, dotarł także do kotłów na paliwo stałe. Okazało się, że wystarczy zastosować bardzo ograniczony zestaw narzędzi i czujników, aby zapewnić kontrolowany proces spalania, zwiększyć bezpieczeństwo kotłów i precyzyjnie utrzymać temperaturę wody w obiegu grzewczym.

Automatyka do kotłów na paliwo stałe obejmuje:

• wentylator wylotowy;
• kontroler;
• pompa obiegowa (opcjonalnie);
• regulator trakcji (opcja).

Zasada działania automatyki jest niezwykle prosta. Wystarczy przejąć kontrolę nad nadmuchem, kontrolować ilość powietrza wchodzącego do komory spalania, aby zapewnić optymalny sposób spalania paliwa i bezpieczeństwo pracy wszystkich urządzeń kotła.

Wentylator montowany jest zamiast standardowej przepustnicy, przez którą świeże powietrze dostaje się do komory spalania. Sterownik steruje wentylatorem i zgodnie z instrukcją ma możliwość zmiany ilości napływającego powietrza:

• Jeżeli konieczne jest uzyskanie maksymalnej mocy cieplnej, wówczas wentylator włącza się na pełnych obrotach i dostarcza dużą ilość powietrza nasyconego tlenem. Aktywnemu spalaniu paliwa towarzyszy rosnąca produkcja energii cieplnej.
• W trybie pracy wentylator przechodzi na umiarkowane obroty utrzymując spalanie na optymalnym poziomie niezbędnym do uzyskania wymaganej temperatury chłodziwa.
• W przypadku przegrzania lub obniżenia docelowej temperatury wody w obiegu, wentylator zatrzymuje się, a bez dostępu tlenu paliwo ledwo się pali, wydzielając minimalną ilość ciepła.

Podobny cykl powtarza się w kółko, zapewniając stopniową, ale regularną kontrolę spalania.

Danymi odniesienia dla sterownika są odczyty czujnika temperatury wody w kotle. Właściwie to wystarczy, aby zapewnić normalne działanie automatyki. Ponadto niektóre rodzaje automatyki kontrolują temperaturę gazów wychodzących wchodzących do komina, temperaturę na zewnątrz domu i wewnątrz pomieszczenia. W takim przypadku zapewnione jest dodatkowe zabezpieczenie i bezpieczeństwo, a także możliwość zaawansowanych ustawień kotła z automatyczną korektą docelowej temperatury wody w kotle, możliwość sterowania ogrzewaniem w celu utrzymania komfortowej temperatury w domu.

Oprócz sterowanego wentylatora, automatyka może sterować pompą obiegową , aby zapewnić stałą i równomierną dystrybucję ciepła w obwodzie grzewczym. Zwiększając lub zmniejszając prędkość obiegu wody w obiegu można wpływać na efektywność przekazywania ciepła z komory spalania do czynnika chłodniczego, bezpośrednio zwiększając wydajność kotła.

Dodatkowe funkcje zespołu automatyki kotła na paliwo stałe mogą obejmować:

• Moduł GSM do zdalnego sterowania pracą kotła i możliwością zdalnej regulacji.
• Planowanie pracy kotła, ustawianie wymaganej temperatury zgodnie z harmonogramem w zależności od pory dnia i dnia tygodnia.
• Wdrożenie kotła na paliwo stałe w ogólnym systemie zarządzania „Inteligentny Dom”.

Dzięki automatyce do kotłów na paliwo stałe nie ma potrzeby ciągłego i samodzielnego monitorowania jej pracy, regulacji ustawień przepustnic, martwienia się o to, że paliwo się zmarnuje lub będzie wyraźnie nieefektywne. Dodatkowo uzyskuje się realne oszczędności, gdyż przy precyzyjnej regulacji i stałej kontroli spalania zużywa się mniej paliwa, wykorzystuje się je efektywniej i celowo. Sterownik monitoruje stan wody i kontroluje proces spalania 24 godziny na dobę, codziennie przez cały sezon grzewczy.

Koszt automatyki do kotłów na paliwo stałe, jeśli weźmiemy pod uwagę oferty ze średniego przedziału cenowego, jest porównywalny z kosztem paliwa na połowę lub nawet jedną trzecią sezonu grzewczego. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że użytkowanie sterownika oszczędza paliwo do ogrzewania, to sprzęt zwróci się dosłownie po dwóch, trzech sezonach. A jednak główną zaletą pozostaje to, że użytkownik nie musi, jak dotychczas, sprawdzać pracę kotła co pół godziny lub godzinę i regulować go w nadziei na uzyskanie pożądanej temperatury wody, zresztą z dużym marginesem błędu.

Automatyka do kotłów na paliwo stałe jest coraz częściej produkowana przez producentów nie zajmujących się bezpośrednio produkcją kotłów. Są to firmy i firmy specjalizujące się w zasadzie w automatyzacji procesów. Dlatego przydatne będzie poznanie listy najpopularniejszych i już sprawdzonych producentów sterowników na rynku.

Atos (Atos)

• Producent: Polska;
• Zasilanie: 220 V / 50 Hz;
• Moc pompy: do 130W;
• Moc wentylatora: do 130 W;
• Zakres nastawy temperatury płynu chłodzącego: 35-80oC;
• Dokładność pomiaru temperatury: 1oC
• Zakres ustawień temperatury wewnętrznej: 25-50oC;
• Alarm w przypadku przekroczenia ustawionego zakresu temperatur;
• Wyjście przekaźnikowe dodatkowej sygnalizacji;
• Ręczne ustawienie temperatury docelowej i sterowanie pompą obiegową.

Automatyka z Polski sprawdziła się w połączeniu z kotłami grzewczymi różnych typów i konstrukcji o mocy 25-50 kW. Do zalet można zaliczyć możliwość rozpalania paliwa w każdych warunkach atmosferycznych, zwiększając wydajność kotła przy jednoczesnym utrzymaniu stabilnej temperatury czynnika chłodzącego, zgodnie z zadaną wartością.

Jednostka sterująca jest kompaktowa, ma prosty interfejs i dwucyfrowe pokrętło do ustawiania wszystkich kluczowych parametrów.

Powietrze

• Producent: Ukraina;
• Zasilanie: 220 V / 50 Hz;
• Moc pompy: do 450W;
• Moc wentylatora: do 220 W;
• Zakres nastawy temperatury płynu chłodzącego: 40-85oC;
• Dokładność pomiaru temperatury: 0,1oC
• Zakres ustawień temperatury wewnętrznej: 20-45oC;

Kompaktowe urządzenie do automatycznego sterowania kotłami na paliwo stałe. Umożliwia instalację i sterowanie wydajną pompą obiegową i wentylatorem o odpowiednim prądzie obciążenia 2 i 1 ampera, w modyfikacji dopuszczalne są prądy obciążenia do 5A.

Tech

• Producent: Polska;
• Zasilanie: 220 V / 50 Hz;
• Moc pompy: do 200W;
• Moc wentylatora: do 200 W;
• Zakres nastawy temperatury płynu chłodzącego: 30-80oC;
• Dokładność pomiaru temperatury: 1oC;
• Zakres ustawień temperatury wewnętrznej: 20-45oC;
• Ręczne ustawienie temperatury docelowej i sterowanie pompą obiegową.

Funkcjonalna jednostka sterująca z praktyczną obudową zabezpieczoną przed przegrzaniem. Wygodny interfejs. Obecność wyświetlacza LCD oraz rozbudowanego zestawu klawiszy sterujących ułatwia ustawienie automatyki i kontrolę pracy kotła.

Komfort Eko

• Producent: Polska;
• Zasilanie: 220 V / 50 Hz;
• Moc wentylatora: do 300 W;
• Zakres nastawy temperatury płynu chłodzącego: 35-80oC;
• Dokładność pomiaru temperatury: 1oC;
• Zakres ustawień temperatury wewnętrznej: 20-45oC;

Kompaktowy sterownik montowany na korpusie kotła z prostym sterowaniem i dwucyfrowym tarczą. Umożliwia regulację pracy kotła w zależności od zadanej temperatury docelowej w ogrzewanym pomieszczeniu. Zapewnia ochronę kotła przed przegrzaniem i zamarznięciem.

Jak podłączyć i skonfigurować

Instalacja dowolnej automatyki dla kotła na paliwo stałe jest w przybliżeniu taka sama. Konieczne jest wykonanie szeregu prostych czynności:

1. Automatykę należy umieścić w miejscu niedostępnym dla przegrzania. Nie jest konieczne instalowanie automatu w dużej odległości od kotła lub na jego korpusie. O wiele ważniejsze jest zainstalowanie go w taki sposób, aby uniknąć przegrzania, nawet biorąc pod uwagę możliwe sytuacje poza pracą. Maksymalna odległość zależy od dopuszczalnej długości przewodów do podłączenia wentylatora, pompy obiegowej i czujników, która może wynosić od 2 do 10 metrów.
2. Wentylator nawiewu powietrza podłączyć na drzwiach paleniska zamiast przepustnicy nadmuchowej lub w oddzielnie przygotowanym otworze. W przypadku starych modeli kotłów konieczne będzie ręczne wycięcie i przygotowanie otworu na wentylator. W nowoczesnych kotłach montaż odbywa się na przygotowanym miejscu.
3. Zamontować czujnik temperatury płynu chłodzącego. Najlepiej mierzyć temperaturę wody bezpośrednio w wymienniku ciepła kotła lub wewnątrz głównego zasobnika ciepła. W tym celu kotły często zapewniają specjalną szczelinę do lądowania lub otwór o głębokości do 60 mm. Jeśli nie można zamontować czujnika na wymienniku ciepła, wówczas jest on przenoszony na rurę wylotową kotła, przez którą przepływa najgorętszy płyn chłodzący. Najczęściej producent zaleca stosowanie opaski wykonanej z izolacji termicznej dla lepszego kontaktu.
4. Podłącz cały sprzęt do sterownika za pomocą przewodów zasilających i sygnałowych. Dla wentylatora, pompy obiegowej i czujników przydzielono odpowiednie pary zacisków zamocowanych na korpusie automatu. Ich oznaczenie i położenie należy sprawdzić zgodnie z instrukcją producenta.
5. Ustawienia początkowe są ustawione: docelowa temperatura płynu chłodzącego. Maksymalna i minimalna ilość powietrza dostarczanego przez wentylator do komory spalania. Granice dopuszczalnych zmian temperatury wody w kotle.

Algorytm programowania i ustawienia automatu sterującego kotłów na paliwo stałe są ustalane przez producenta i szczegółowo opisane w instrukcji.