Práce s dvoustupňovým hořákem dle zákona PID. Ovládání domácího kotle. Klasifikace plynových hořáků

Po seznámení s různé typy plynové hořáky, můžete se s jistotou rozhodnout o výběru hořáku, který je vhodný pro vaše účely.

Výrobci moderních kotlů, kteří své výrobky neustále zdokonalují, vybavují je novými funkcemi a zároveň komplikují výběr požadovaného kotle a jeho seřízení. To není překvapující, protože topný systém moderní venkovský dům sestává nejen z kotle, potrubí, radiátorů pod okny, ale zahrnuje také mnoho topných okruhů, jejichž ovládání by mělo být svěřeno automatickým regulátorům.

V opačném případě budou muset majitelé domů neustále ručně upravovat jednotlivé prvky, aby zajistili dostatečnou úroveň komfortu. Nicméně více komplexní systém vedení je vždy vyšší cena. "Potřebuji to?" ptá se kupující řečnicky.

V tomto krátkém článku se pokusíme čtenářům zprostředkovat fyziku procesů v fungující topné soustavě, která je vlastní všem topným soustavám, včetně složitých. Při výběru topného systému, jeho provozu nebo úpravě je velmi důležité mít představu o tom, co máte nebo se chystáte pořídit. do struktury moderní systémy vytápění již má funkce, které vyžadují jeho úpravu a vylepšení.

Automatizaci kotle jsou tedy přiřazeny dvě nejdůležitější funkce: bezpečnostní systém a tepelná pohoda. Zajištění bezpečnosti má samozřejmě mezi ostatními úkoly nejvyšší prioritu. Například horní regulační mez kotlové vody je nastavena tak, aby nikdy nepřekročila limitní úroveň z důvodu překročení teploty. Hodnota možného teplotního překročení závisí na konstrukci a materiálu kotle a je zohledněna výrobcem automatizace při nastavování horní meze regulace teploty v kotli.

V našem článku se zaměřujeme na provoz automatizace pro zajištění komfortní teploty ve vytápěných místnostech.

Pocit tepelné pohody je do značné míry subjektivní. V tomto ohledu odborníci v oboru klimatické systémy pracovat s konceptem Fagnerova indexu komfortu. Poskytuje sedm poloh odpovídajících subjektivním pocitům.

• -3 "studené"
• -3 "v pohodě"
• -1 "lehký chlad"
• 0 "neutrální"
• 1 "lehké teplo"
• 2 "teplo"
• 3 "horké"

Ta či ona teplota v místnosti se nastavuje při dosažení rovnováhy mezi tepelnými ztrátami a přenosem tepla zařízení. Zároveň pro udržení nastavené hodnoty teploty musí být jakákoli změna tepelných ztrát způsobená změnami počasí kompenzována vhodnou korekcí teploty chladiva nebo jeho objemového průtoku topnými zařízeními.

Uvažujme nejprve druhý případ, a to regulaci pokojové teploty změnou objemového průtoku topnými zařízeními.

Tento problém lze snadno vyřešit pomocí termostatické ventily namontované na radiátorech nebo konvektorech. V tomto případě je úkolem automatizace kotle udržovat teplotu chladicí kapaliny na dané úrovni (jednoduše otočte knoflíkem potenciometru na ovládacím panelu kotle a nastavte požadovanou teplotu). Ve většině kotlů se tak děje všechno a nic víc to neznamená. Algoritmus provozu kotle se liší v závislosti na hořáku: modulační, jednostupňový nebo dvoustupňový.

Při provozu s jednostupňovým hořákemRegulátor teploty funguje jako prahový spínač, který zapíná a vypíná hořák, když výstupní teplota dosáhne prahových hodnot. Mezi prahovými hodnotami zapnutí a vypnutí je nastaven určitý rozdíl - „hystereze zapnutí“. Prahové hodnoty zapnutí a vypnutí jsou zpravidla uspořádány symetricky vzhledem k nastavené teplotě přívodu, takže průměrná hodnota teploty za dlouhou dobu se shoduje s nastavenou hodnotou.

Problém dochází, když je objem chladicí kapaliny malý a spotřeba tepla je významná menší výkon hořáku, teplota hořáku poroste příliš rychle. Vyskytuje se nebezpečí příliš častého zapínání hořáku, což může ovlivnit jeho zdroj. Problém je překonán různé způsoby. Například pomocí časově proměnné hodnoty hystereze.

Při nízkém tepelném zatížení a odpovídajícím krátkým dobám ohřevu kotle platí zvýšená hodnota hystereze. Pokud nebylo dosaženo prahu vypnutí během nastavené doby hystereze, hodnota hystereze se automaticky lineárně sníží na standardních 5 stupňů. Celsia. Buderus používá jiný algoritmus zvaný "dynamické přepínání" - když se teplota přívodu, rostoucí nebo klesající, porovnává s nastavenou teplotou a systém začíná počítat integrál funkce rozdílu v čase.

Hořák se zapíná a vypíná, když integrál dosáhne nastavené hodnoty, to znamená, že při rychlém zahřátí kotle je spínací teplota vyšší než při pomalém zahřívání. Spínací práh se tak automaticky přizpůsobí charakteristice topného systému a velikosti potřeby tepla.

Pro dvoustupňový hořák proces se zásadně neliší od toho, co bylo diskutováno výše - pouze existuje dvakrát tolik prahů přepínání.

Modulační hořák umožňuje konstantní proporcionální řízení teploty náběhu, kdy výkon hořáku je lineárně závislý na teplotním nesouladu. Taková regulace však není vždy možná, protože u mnoha modulačních hořáků se výkon plynule nemění od nuly, ale od 30-40 % maximální hodnoty. Pokud je spotřeba tepla v topném okruhu pod touto hranicí, pak se opět setkáváme s prahovou regulací. Dosud jsme uvažovali procesy, kdy se přednastavená teplota kotle nastavovala ručně potenciometrem na ovládacím panelu kotle a úkolem automatiky kotle bylo tuto teplotu udržovat.

Udržování příjemné pokojové teploty řízením teploty kotlové vody. To se děje zavedením pokojového termostatu do automatizačního systému.

všimněte si, že pokojový termostat obvykle není součástí standardní výbavy kotle. Řízení chodu kotle za účelem udržení nastavené teploty v místnosti lze provádět jedním ze dvou typů regulace: dvoupolohovou (zapnuto / vypnuto) nebo plynulou. V prvním případě je řídicí algoritmus stejný jako u kotle s jednostupňovým hořákem. Ve srovnání s teplotou kotlové vody se však teplota v místnosti mění mnohem pomaleji a to může vést k velkým překmitům. Proto se u otopných soustav s kotli nad 25-30 kW obvykle regulace on-off nedoporučuje.

S plynulou regulacíŘídicí veličinou je výstupní teplota, která se mění v závislosti na teplotní odchylce v místnosti. Teplotní čidlo musí být umístěno v konkrétní místnosti (říkejme jí referenční místnost) a teplota v ostatních místnostech se nastavuje relativně k teplotě této referenční místnosti. Komfortní teplota se liší místnost od místnosti. V ložnici je například nižší. Přes den jsou prostory většinou prázdné a udržovat příjemnou teplotu je nesmyslné, vyhozené peníze.

Samozřejmostí je funkce nastavení a provádění denního teplotního plánu v místnostech. Denní programování teploty je často možné pro různé dny v týdnu (všední dny, svátky, večírky, svátky). velký problém při tomto způsobu ovládání se stává regulací teploty v místnostech vzhledem k referenční, a to propojením do jednoho okruhu.

Navíc zvýšením komfortu v referenční místnosti riskujeme jeho snížení v dalších místnostech vázaných na stejnou regulační smyčku. Kromě toho nelze v referenční místnosti použít regulátory teploty. topné spotřebiče, protože se jedná o nezávislé řídicí systémy se stejnými vstupními parametry jako automatika kotle.

K ovládání kotle, který ohřívá vodu pro několik topných okruhů najednou různé vlastnosti, je pro tyto obvody vyžadován nějaký společný vstupní parametr. Jednoduché a efektivní řešení Bylo zjištěno.

Použití jako vstupní parametr teploty vzduchu vně budovy

Výstupní teplota jakéhokoli topného okruhu potřebná pro kompenzaci tepelných ztrát v místnostech je totiž vztažena k venkovní teplotě pomocí dobře známých vztahů, které se v grafickém znázornění obvykle nazývají topné křivky nebo topné křivky. Zbývá pouze položit tyto vztahy pro každý konkrétní okruh v algoritmu řídicího systému kotle. V automatizaci většiny výrobců je k tomu nutné vybrat jednu z navrhovaných křivek. Existují i ​​jiné přístupy k tomuto problému, například stačí, aby seřizovač kotle Buderus nastavil dva body, podle kterých si automatika sama postaví celou křivku. Pamatujte, že je nesmírně důležité umístit teplotní čidlo na severní straně domu mimo zdroje tepla, jako jsou okna a komíny. V tomto případě funguje automatika závislá na počasí co nejpřesněji.

Co se stane, když otevřete okno? Systém, který řídí kotel a topné okruhy podle venkovní teplota, může reagovat na nepředvídané změny tepelné bilance ve vytápěných místnostech. Ve většině případů je tato možnost zakomponována formou automatického nastavení (nejčastěji paralelního přenosu) topné křivky příslušného okruhu na základě odečtů pokojové čidlo teplota.

Navíc mnoho výrobců nabízí kromě automatizace závislé na počasí také pokojový termostat. Při současném použití externích a pokojových čidel lze tepelný režim upravit tak, aby zohlednil další zdroje tepla v místnosti. Jednoduše řečeno, pokud je sporák v kuchyni zapnutý a díky tomu se tam oteplí, regulátor tuto skutečnost „zohlední“ a opraví indikátory externích čidel, nebo je místnost umístěna na slunné straně a vyžaduje vytápění pouze tehdy, když slunce „odchází“.

Jak rostou náklady na automatizaci, možnost ovládat složitější hořáky (se stupňovitým, stupňovitým a modulačním řízením), přidává se k jeho schopnostem varná jednotka. horká voda, jeden nebo více (roste počet radiátorových okruhů), nízkoteplotní (teplá podlaha) okruhy, implementovat různé další programy (připojení solárních ohřívačů vody) atd.

Abych to shrnul: proč všechny tyto potíže s ovládáním závislým na počasí? V čem je to lepší než elementární okruh "konstantní kotel" plus termostaty na všech bateriích?

Zastánci kontroly počasíříkají, že v hlavní části topné sezóny je potřeba tepla mnohem menší než vypočtená, proto neustále ohřívejte chladicí kapalinu na maximální teplota- ztráta peněz. Obzvláště efektivně funguje při mrazech a tání, čímž dosahuje nejpohodlnější pokojové teploty a výrazných úspor zdrojů, protože se snižuje setrvačnost systému a kotel nemusí dělat práci navíc spalováním paliva. Navíc v případě provozu s konstantní teplotou chladicí kapaliny, a ta je téměř vždy vysoká, se zvyšují tepelné ztráty, které jsou tím větší, čím vyšší je teplota chladicí kapaliny. Obecně platí, že účinnost kotle klesá s rostoucí průměrnou teplotou kotlové vody.

Většina západních výrobců ( « Buderus» , Viessmann) sázejí navýroba nízkoteplotních kotlů.

Odpůrci řízení nezávislého na počasí apelují na to, že cena takové automatizace je příliš vysoká. A cena paliva stále plně kompenzuje náklady.

Obraťme se na odborníky. na fóru stránky jasně říkají, že automatika nezávislá na počasí šetří peníze a to nepočítám komfort, který do domu přináší a zajišťuje delší bezproblémový provoz.

Společnost Time nabízí programovatelný regulátor jako automatizaci závislou na počasí calorMATIC 430 West. Ve skutečnosti to funguje jako dálkové ovládání od kotle. Majitel domu nemusí utíkat do kotelny, aby tam bylo tepleji nebo chladněji, pokud si na příhodné místo nainstaluje zobrazovací panel.

Výrobci domácích topných kotlů, kteří neustále zlepšují své produkty a vybavují je novými funkcemi, zároveň komplikují výběr požadovaného kotle a jeho seřízení. V největší míře to platí pro automatizaci kotlů - to už je nástěnné kotle, dříve ovládané jediným potenciometrem, jsou nyní často dodávány s vestavěnou automatikou kompenzovanou počasím. Za složitější řídicí systém je však vždy vyšší cena. Nabízí se rozumná otázka: "Je to nutné?". Abychom pomohli spotřebitelům odpovědět, pokusme se porozumět základním funkcím automatizace kotlů.

Účelem řídicích systémů domácích kotlů je zajistit bezpečnost, správný provoz zařízení a pohodlí pro ty, kdo bydlí v domě nebo bytě. Pohodlí v našem případě je komfortní teplota a není třeba podnikat žádné kroky k jeho zajištění (např. zajít do kotelny, otočit regulátor apod.).
Nejjednodušší a nejsrozumitelnější situace je s bezpečností: je řídicí systém zabudovaný v kotli, nebo je dodáván samostatně – vždy má bezpečnostní omezovač teploty. Toto zařízení je termospínač, jehož rozepnutí kontaktů vede k zastavení dodávky paliva do kotle při překročení bezpečné hodnoty teploty kotlové vody. Vypnutí bezpečnostního omezovače teploty je závažnou abnormální situací a její odstranění, tzn. výměna nebo reinstalace bezpečnostního zařízení a spuštění kotle vyžadují zásah odborníka na údržbu.
Je samozřejmé, že bezpečnost má mezi ostatními úkoly nejvyšší prioritu, proto je horní limit pro regulaci teploty kotlové vody nastaven tak, aby teplota nikdy nepřekročila limit z důvodu překročení. O jakém teplotním odtoku mluvíme?
Představte si situaci náhlého výpadku proudu: hořák se vypnul, oběhové čerpadlo kotlový okruh se zastavil. Kotel se stává izolovaným systémem. Během procesu instalace v tomto systému tepelné rovnováhy se teplota kovu snižuje a teplota vody stoupá o několik stupňů. Pokud se před tímto zvýšením blížilo maximální dovolené, pak je zaručena porucha kotle při výpadku proudu. Hodnota možného překročení teploty závisí na konstrukci a materiálu kotle a je zohledněna výrobcem automatizace při nastavení horní hranice pro regulaci teploty vody v kotli.
Přejděme k hlavnímu účelu automatizace kotlů: zajistit příjemnou teplotu ve vytápěných místnostech. Jak víte, jedna nebo druhá teplota v místnosti je nastavena, když je dosaženo rovnováhy mezi tepelnými ztrátami a přenosem tepla z topných zařízení. Zároveň pro udržení nastavené hodnoty teploty musí být každá změna tepelných ztrát způsobená změnou počasí kompenzována vhodnou korekcí teploty chladicí kapaliny nebo jejího objemového průtoku topnými zařízeními. Nejjednodušeji se tento problém řeší pomocí termostatických ventilů instalovaných na radiátorech nebo konvektorech, přičemž teplota chladicí kapaliny zůstává konstantní. V tomto případě je funkce automatiky kotle redukována na udržování nastavené výstupní teploty.
Musím říci, že většina domácích kotlů má vestavěnou řídicí jednotku a neznamená nic víc: výstupní teplota se nastavuje ručně, i když je udržována automaticky. Algoritmus řízení se v tomto případě liší podle toho, kterým hořákem je kotel vybaven: modulační, jedno- nebo dvoustupňový. U kotlů s jednostupňovým hořákem funguje regulátor teploty jako prahový spínač, který zapíná a vypíná hořák, když výstupní teplota dosáhne prahových hodnot. Mezi spínacími prahy a
vypínáním se nastavuje určitý rozdíl - spínací hystereze (obr. 1). Prahové hodnoty pro zapnutí a vypnutí jsou zpravidla uspořádány symetricky vzhledem k nastavené teplotě náběhu θset tak, aby se průměrná teplota za dlouhou dobu shodovala s požadovanou hodnotou.
Pokud je objem nosiče tepla v topném systému malý a spotřeba tepla je výrazně nižší než výkon hořáku, teplota po zapnutí hořáku vzroste příliš rychle. V souladu s tím existuje nebezpečí příliš častých inkluzí hořáku, což může také ovlivnit jeho zdroj. Tento problém se překonává různými způsoby. Například pomocí časově proměnné hodnoty hystereze (Ariston): během 1. minuty po zapnutí je to 8, během 2. minuty - 6 a počínaje 3. minutou - 4 K.
Algoritmus pro změnu hodnoty hystereze v závislosti na situaci je zakotven v automatizaci Kromschröder: na servisní úrovni nastavení řídicího systému lze nastavit zvýšenou hysterezi (až 20 K) a její trvání (až 30 minut). Při nízkém tepelném zatížení a odpovídajícím krátkým dobám ohřevu kotle platí zvýšená hodnota hystereze. Pokud nebylo dosaženo prahu vypnutí během nastavené doby hystereze, hodnota hystereze se automaticky lineárně sníží na standardních 5 K.

Zásadně odlišný přístup se používá v automatizaci kotlů Buderus, kde se používá algoritmus, který vývojáři nazývají "dynamické přepínání". Když se teplota přívodu, rostoucí nebo klesající, porovnává s nastavenou teplotou θset, systém začne počítat integrál funkce změny nesouladu s časem (na obr. 2 - šrafovaná oblast). Hořák se zapíná nebo vypíná, když integrál dosáhne nastavené hodnoty. Je zřejmé, že při rychlém ohřevu kotle je spínací teplota vyšší než při pomalém. Spínací práh se tak automaticky přizpůsobí charakteristice topného systému a velikosti potřeby tepla.
Algoritmus řízení kotle s dvoustupňový hořák se zásadně neliší od toho, co bylo diskutováno výše - pouze spínací prahy jsou respektive dvakrát větší (obr. 3).

Konečně modulační hořák umožňuje konstantní proporcionální řízení teploty přívodu, kde výkon hořáku je lineárně závislý na teplotním nesouladu. Taková regulace však není vždy možná, protože u mnoha modulačních hořáků se výkon plynule nemění od nuly, ale od 30-40 % maximální hodnoty. Pokud je spotřeba tepla v topném okruhu pod touto hranicí, pak se opět setkáváme s prahovou regulací.
Dosud jsme měli na mysli, že teplota náběhu se nastavuje ručně potenciometrem na ovládacím panelu kotle a je automaticky udržována jeho řídicím systémem. Účelem otopného systému je však udržení příjemné teploty v místnosti a bylo by logické, aby tato teplota byla regulovanou hodnotou. Zařízení, které udržuje nastavenou teplotu v místnosti - prostorový termostat - je nejčastěji vázáno na samotnou místnost a není součástí hlavní dodávky kotle. Protože však k regulaci dochází ovládáním kotle, budeme pokojový termostat považovat za prvek automatiky kotle.
Řízení chodu kotle za účelem udržení nastavené teploty v místnosti lze provádět jedním ze dvou typů regulace: dvoupolohovou (zapnuto-vypnuto) nebo plynulou. V prvním případě je řídicí algoritmus stejný jako u kotle s jednostupňovým hořákem. Oproti teplotě kotlové vody se však teplota v místnosti při zapínání a vypínání kotle mění mnohem pomaleji, což může vést k jejím velkým překročením nad prahové hodnoty. Proto se u topných systémů s kotli s vysokým výkonem (více než 25-30 kW) obvykle nedoporučuje ovládání on-off. Aby k takovýmto překročením v automatizaci Kromschröder např. na servisní úrovni nedocházelo, lze nastavit časový interval pro zapnutí 2. stupně (obr. 3), a tak se 2. stupeň nezapne ihned po dosažení prahová hodnota θon.2, ale po uplynutí stanovené doby. To dává další možnost přizpůsobit regulátor teploty vlastnostem konkrétního topného systému.

Při plynulé regulaci je regulační veličinou výstupní teplota, která se mění v závislosti na odchylce pokojové teploty od nastavené hodnoty (obr. 4). Nastavená teplota v místnosti je teplota, která je pro uživatele příjemná a není vždy stejná - řekněme, že pohodlná teplota pro spaní pod dekou je o několik stupňů nižší než v ranních nebo večerních hodinách a během dne může místnost být prázdný a držet ho v sobě vysoká teplota také nedává smysl. Samozřejmostí je funkce nastavení a provádění denního teplotního plánu v místnosti. Denní programování teploty je často možné pro různé dny v týdnu – všední nebo víkendové – dny v týdnu, stejně jako pro zvláštní příležitosti, jako je večírek nebo dovolená.
Skutečnou hodnotu teploty měří čidlo umístěné v jedné z místností domu, které je referenční a určuje režim vytápění ve všech ostatních místnostech domu. Čím více je však dalších místností, tím méně proveditelný je úkol komfortního vytápění jejich propojením do jednoho topného okruhu řízeného teplotou v referenční místnosti. Pro řízení kotle, který ohřívá vodu pro více topných okruhů s různými charakteristikami najednou, je pro tyto okruhy potřeba společný vstupní parametr. Dalo by se vypočítat z naměřených teplot v referenčních místnostech všech okruhů. Rozšířilo se však jednodušší a efektivnější řešení: jako takový parametr použít teplotu vzduchu vně budovy.

A skutečně: teplota přívodu jakéhokoli topného okruhu, nutná pro kompenzaci tepelných ztrát v prostorách, souvisí s venkovní teplotou známými vztahy, které se v grafickém znázornění obvykle nazývají topné křivky nebo topné křivky (obr. 5). . Zbývá pouze položit tyto vztahy pro každý konkrétní okruh v algoritmu řídicího systému kotle. V automatizaci většiny výrobců je k tomu nutné vybrat jednu z nabízených topných křivek na výběr, existují však i jiné přístupy: například instalačnímu technikovi řídicího systému Buderus stačí nastavit dva body, podle kterých automatika vypočítá celou křivku.
Dokáže systém, který řídí kotel a topné okruhy podle venkovní teploty, reagovat na nepředvídané změny tepelné bilance ve vytápěných místnostech, například v důsledku otevřeného okna nebo zapáleného krbu? Ve většině případů je tato možnost zakomponována formou automatické korekce (nejčastěji paralelního přenosu) topné křivky příslušného okruhu na základě odečtů čidel. pokojová teplota. Navíc splňující požadavky pečlivých uživatelů, kteří si chtějí vzít více Aktivní účast v ovládání klimatizace v domě mnoho výrobců nabízí kromě automatizace závislé na počasí i pokojový termostat. Pouze podotýkáme, že v tomto případě vždy existuje riziko zvýšením komfortu v referenční místnosti, jeho snížení v dalších místnostech vázaných na stejný topný okruh. V referenční místnosti navíc nelze použít termostaty na topných zařízeních, protože se jedná o nezávislé řídicí systémy se stejnými vstupními a výstupními parametry jako automatika kotle.
Proč všechny tyto obtíže? Proč je regulace závislá na počasí lepší než základní okruh, který jsme uvažovali na začátku – „stálý“ kotel plus termostaty na všech topných zařízeních?

Zastánci automatizace závislé na počasí obvykle odkazují na skutečnost, že během hlavní části topné sezóny je potřeba tepla mnohem menší než vypočítaná, takže neustálé ohřívání chladicí kapaliny na maximální teplotu je plýtvání penězi. Peníze ale nestojí teplota, ale vyrobené teplo, a když se ve dvou případech spotřebuje stejné množství tepla, tak se ho možná vyrobí stejné množství? Bohužel ne, protože kromě spotřeby tepla vždy dochází k jeho ztrátě, která je tím větší, čím vyšší je teplota chladicí kapaliny (obr. 6). Účinnost kotle navíc klesá s nárůstem průměrné teploty kotlové vody. Právě z těchto procent se tvoří ekonomický argument ve prospěch automatizace závislé na počasí. Nicméně s naším domácí ceny u nosičů energie je tento argument snadno překonán argumentem výrazně vyšší ceny samotné automatizace.
Zamysleme se také nad některými funkcemi automatizace kotlů, jejichž účelem není vytvářet komfort, ale zajistit co nejdelší bezporuchový provoz zařízení. Kromě již popsaných způsobů, jak zabránit příliš častým startům hořáku, patří do této skupiny funkcí udržování minimální teploty kotlové vody. Nejjednodušší, ale přesto účinná metoda Implementací této funkce je tzv. logika čerpadla, podle které se při zapnutém hořáku oběhové čerpadlo kotlového okruhu zastaví vždy, když je teplota vody v kotli pod přípustným prahem a nespustí se, dokud tato hranice je překročena.
Ale nejen o kotel se dokáže postarat kotlová automatika. Některé řídicí systémy jsou tedy vybaveny funkcí zabraňující zablokování čerpadel a třícestných ventilů: jednou denně (například kotle Vaillant) nebo týdně (Buderus) se všechna čerpadla v systému zapnou na krátký čas, a všechny třícestné ventily se také na krátkou dobu plně otevřou, načež se vrátí do stavu, který tomuto postupu předcházel.
Při čtení dokumentace výrobců má člověk dojem, že vývojáři řídicích systémů kotlů jednají na principu: „více funkcí - dobré a jiné!“. Pravda, často se ukazuje, že pod různými názvy se skrývají stejné funkce, rozdíly jsou pouze v detailech.

S. Zotov, Ph.D.
Časopis "Aqua-Therm" №2 (54), 2010

Jednostupňové, dvoustupňové a modulační hořáky pro topné kotle. Posouzení.

Při výběru hořáků stojí spotřebitelé před obtížným úkolem- jaký hořák zvolit . Tato volba jim umožňuje provést malé srovnání hořáků od různých výrobců podle typu regulace a úrovně automatizace hořákového zařízení.

Zveme vás, abyste se seznámili s názorem specialistů naší společnosti na základě zkušeností s používáním kombinovaných olejových a plynových hořáků Weishaupt, Elco, Cib Unigas a Baltur.

Definujme základní požadavky, které platí pro hořáky v závislosti na aplikaci. V závislosti na aplikaci lze hořáky rozdělit do skupin.

Skupina 1. Hořáky pro jednotlivé topné systémy (do této skupiny řadíme hořáky s výkonem do 500 - 600 kW, které se instalují do kotelen soukromých domů, malých průmyslových a obchodních a administrativních budov).

Při výběru hořáků pro tuto skupinu spotřebitelů je nutné vzít v úvahu přání kupujícího v úrovni automatizace jednotlivé kotelny:

pokud neukážete zvýšené technické požadavky k instalovanému zařízení a chcete mít spolehlivou kotelnu, která nevyžaduje velké počáteční finanční investice, pak se můžete rozhodnout pro hořáky s jednostupňové, dvoustupňové provozní režimy;

chcete-li vybudovat topný systém s vysokou úrovní automatizace, regulací v závislosti na počasí a také s nízkou spotřebou paliva a energie, pak raději požádejte modulační hořáky nebo hořáky s plynulou dvoustupňovou regulací, který poskytne možnost programování výkonu a široký provozní rozsah ovládání hořáku.

Skupina 2 Hořáky pro topné systémy velkých obytných komplexů (do této skupiny řadíme hořáky s výkonem nad 600 kW pro potřeby bydlení a komunálních služeb, ústřední topení, jakož i pro zásobování teplem velkých průmyslových a obchodních a administrativních budov).

· Pro tuto skupinu jsou ideální posuvné dvoustupňové nebo modulační hořáky. Je to dáno: velkou kapacitou kotelen, přáním zákazníka postavit kotelnu s vysokou úrovní automatizace, přáním zajistit co nejnižší spotřebu paliva a elektřiny (využít frekvenční řízení výkonu ventilátoru), as i používat zařízení pro automatickou regulaci zbytkového kyslíku ve spalinách (regulace kyslíku).

Skupina 3. Hořáky pro použití na technologické vybavení (do této skupiny lze zařadit hořáky libovolného výkonu v závislosti na výkonu procesního zařízení).

Pro tuto skupinu preferováno modulační hořáky. Výběr těchto hořáků není dán ani tak přáním zákazníka, ale technologickými požadavky výroby. Například: pro některé výrobní procesy je nutné dodržovat přesně stanovený teplotní plán a zabránit poklesu teploty, jinak to může vést k porušení technologický postup poškození výrobků a v důsledku toho značné finanční ztráty. Stupňovité hořáky lze také použít ve zpracovatelských zařízeních, ale pouze v případech, kdy jsou přijatelné mírné teplotní výkyvy a nemají negativní důsledky.

Stručný popis principu činnosti hořáků s jiný typ nařízení.

Jednostupňové hořáky pracují pouze v jednom výkonovém rozsahu, pracují v těžkém režimu pro kotel. Při provozu jednostupňových hořáků dochází k častému zapínání a vypínání hořáku, které je regulováno automatizací kotlové jednotky.

Dvoustupňové hořáky , jak název napovídá, mají dvě úrovně výkonu. První stupeň zpravidla poskytuje 40% výkonu a druhý - 100%. Přechod z prvního stupně na druhý nastává v závislosti na řízeném parametru kotle (teplota nosiče tepla nebo tlak páry), režimy zapnutí / vypnutí závisí na automatizaci kotle.

Posuvné dvoustupňové hořáky umožňují hladký přechod z první fáze do druhé. Jedná se o křížence dvoustupňového a modulačního hořáku.

Modulační hořáky ohřívejte kotel nepřetržitě, podle potřeby zvyšujte nebo snižujte výkon. Rozsah změny režimu hoření - od 10 do 100 % jmenovitého výkonu.

Modulační hořáky jsou rozděleny do tří typů podle principu činnosti modulačních zařízení:

1. hořák s mechanický systém modulace;

2. hořáky se systémem pneumatické modulace;

3. hořáky s elektronickou modulací.

Na rozdíl od hořáků s mechanickou a pneumatickou modulací poskytují hořáky s elektronickou modulací nejvyšší možnou přesnost řízení, protože jsou eliminovány mechanické chyby v provozu hořákových zařízení.

Cenové výhody a nevýhody

Modulační hořáky jsou samozřejmě dražší než stupňovité modely, ale mají před sebou celá řada výhod. Plynulý mechanismus regulace výkonu umožňuje snížit cyklování zapínání a vypínání kotlů na minimum, což výrazně snižuje mechanické namáhání stěn a uzlů kotle, čímž se prodlužuje jeho „životnost“. Spotřeba paliva je v tomto případě nejméně 5% a při správném vyladění můžete dosáhnout 15% nebo více. A konečně, instalace modulačních hořáků nevyžaduje výměnu drahých kotlů, pokud správně fungují, a zároveň zvyšují účinnost kotle.

Na pozadí nevýhod stupňovitých hořáků jsou výhody modulačních hořáků zřejmé. Jediným faktorem, kvůli kterému se manažeři rozhodují pro krokové modely, je jejich nižší cena. Ale úspory tohoto druhu jsou klamné: nebylo by lepší utratit velkou částku najednou za pokročilejší, hospodárnější a ekologičtější hořáky? Navíc se náklady v příštích letech vrátí!

Mnoho kupujících chápe výhody použití modulačních hořáků a nyní si musí vybrat pouze modely, které potřebují. Které výrobce je nejlepší kontaktovat? I při povrchní studii cen dovážených a domácích hořáků je zřejmé, že rozdíl je velmi výrazný. Některé modely zahraničních výrobců jsou dražší než výrobky Ruská výroba více než dvakrát.

Podrobná analýza trhu výrobců hořáků ukazuje, že ruské zařízení je z hlediska automatizace výrazně horší než dovážené analogy. Aby se dosáhlo vysoká úroveň automatizace hořáků ruské výroby, je nutné investovat hodně peněz do nákupu potřebné systémy automatizace a instalace a uvedení zařízení do provozu. Na základě výsledků všech prací se ukazuje, že náklady na dovybavené hořáky ruské výroby se blíží nákladům na dovážené hořáky. Zároveň ale nebudete mít 100% záruku, že vám poddimenzovaný ruský vypalovačka zajistí požadovaný výsledek.

Závěr našich odborníků

Správná volba hořáku je důležitým krokem při stavbě nebo modernizaci kotelny. Další práce závisí na tom, jak zodpovědně jste k tomuto problému přistoupili. topné zařízení. O významných výhodách použití modulačních hořáků v kotelnách hovoří stabilní provoz hořáku, dodržování ekologických předpisů, delší životnost kotlů a možnost plné automatizace provozu tepelné elektrárny. A pokud je přínos z jejich vykořisťování zřejmý, je prostě nerozumné toho nevyužít.

Hořáky Weishaupt / Německo , Elco / Německo , Cib Unigas / Itálie, Baltur / Itálie se osvědčila jako spolehlivá a vysoce kvalitní zařízení. Výběrem těchto hořáků získáte sebevědomí a zisk! Na oplátku jsme připraveni vám poskytnout rozumné ceny a nejkratší dodací lhůty zařízení.