Regulace automatizace plynového kotle: zařízení, princip činnosti, tipy pro nastavení

Pro vytápění domů se často používají plynové kotle – pohodlná a poměrně ekonomická zařízení pracující na modré palivo. Správné fungování těchto zařízení je zajištěno řadou přístrojů, které sledují provozní režim.

Včasná regulace automatizace plynového kotle umožňuje zvýšit účinnost topného zařízení a také zajistit spolehlivost a bezpečnost provozu. A to, souhlasíte, je pro všechny uživatele velmi důležitý moment.

Ale jak provést regulaci a je možné to udělat svépomocí? Pokusme se společně tyto otázky vyřešit. Proto podrobně prozkoumáme zařízení a princip činnosti automatizace na příkladu jednoho z nejoblíbenějších modelů.

Také se zaměříme na otázky nastavení zařízení a hlavní problémy, se kterými se uživatel může setkat při nastavování a dalším provozu plynového kotle.

Druhy a princip činnosti automatizace pro kotle

Pod tímto pojmem se rozumí systém výkonných a kontrolních zařízení zaměřených na udržování nastavených režimů a také operativní reakci na vzniklé mimořádné situace.

Díky tomu je zajištěno bezpečné používání kotlů s minimálním zapojením člověka do procesů probíhajících v zařízení.

Konstrukce plynových kotlů zahrnuje různé druhy automatických přístrojů (elektronických a mechanických), které jsou určeny k udržování efektivního bezpečného provozu.

Veškerou automatizaci používanou pro správné fungování topných zařízení lze rozdělit do dvou základních skupin:

• autonomní, nezávislé na vnějším napájení;
• zařízení, pro jejichž provoz je vyžadován vnější zdroj elektrického proudu.

Podívejme se podrobně na každou skupinu zařízení.

Jak fungují energeticky závislá zařízení?

Tyto systémy představují složité elektronické bloky, pro jejichž provoz je vyžadován přísun elektrické energie.

Současně tato zařízení umožňují regulovat přívod paliva a stupeň ohřevu uzavíráním nebo otevíráním ventilu, což přispívá k úspoře nákladů na vytápění.

Činnost elektronického systému probíhá na základě informací předávaných senzory do řídicí jednotky. Po analýze a zpracování dat v kontroléru a mikroprocesoru jsou povely odesílány na pohony kotle.

Úkoly, které řeší automatická zařízení:

• otevření/zavření ventilu systému přívodu plynu;
• spuštění zařízení v automatickém režimu;
• plánované nebo nouzové vypnutí kotle;
• regulace úrovně plamene hořáku pomocí stávajícího teplotního senzoru;
• zobrazení dat na obrazovce pro vizuální odečet (teplota vzduchu, úroveň ohřevu vody a další).

Kromě toho mohou moderní automatická zařízení mít řadu doplňkových funkcí, které výrazně usnadňují provoz kotlů.

K nim patří:

• řízení provozu zařízení a kontrola jeho fungování;
• ochranu topného systému před poruchami třícestného ventilu;
• ochranu zařízení před zamrznutím (při náhlém poklesu teploty v místnosti zařízení automaticky spustí kotel do provozu);
• samočinnou diagnostiku, která umožňuje odhalit závady na součástech a dílech, a také identifikovat poruchy ve fungování prvků. Tato možnost umožňuje včas odhalit závadu, která by mohla vést k vážné poruše vyžadující generální opravu nebo úplnou výměnu kotle.

Zároveň spolehlivý a stabilní provoz elektronických automatických zařízení pro plynové kotle může probíhat pouze za určitých podmínek.

A to:

• absence napěťových špiček;
• přesné dodržování doporučeného teplotního režimu;
• absence problémů spojených s dlouhou dobou provozu.

Při porušení těchto pravidel mohou high-tech zařízení rychle selhat.

Na trhu je široce zastoupen sortiment takovéto automatizace, která může zahrnovat programování nebo se bez něj obejít. K takovým zařízením patří níže uvedené přístroje.

Termostat pro měření teploty místnosti

Senzor měření teploty vzduchu je umístěn v místnosti, ale kabelem je připojen ke kotli umístěnému v této nebo jiné místnosti. Zařízení nejen sleduje úroveň vytápění místnosti, ale také reguluje provoz topného přístroje.

Jakmile ukazatel teploty klesne pod stanovenou úroveň, termozařízení vyšle kotli signál, po jehož přijetí se topné zařízení automaticky spustí.

Samostatné řídicí jednotky umožňují připojení teplotního senzoru umístěného v místnosti. V tomto případě bude ve vytápěném prostoru automaticky udržována nastavená teplota.

Po dosažení komfortní úrovně teploty vzduchu se v zařízení uzavře ventil, poté se provoz kotle, a tím i vytápění místnosti, zastaví, což přispívá k úspoře paliva.

V našem jiném článku naleznete podrobné informace o typech a schématech zapojení termostatu pro topný kotel.

Denní programátor na 24 hodin

Stejně jako běžný termostat přístroj reguluje režim provozu plynového kotle, ale má rozšířené možnosti.

Pomocí tohoto zařízení lze nastavit program fungování topného zařízení na 24 hodin, s možností různých úrovní vytápění v určitých obdobích dne (například snížení teploty v místnostech v noci nebo v době nepřítomnosti osob).

Ve většině přístrojů je zajištěno automatické opakování cyklu, a aby se změnil, je nutné změnit program. Připojení takového zařízení může probíhat jak pomocí kabelu, tak prostřednictvím speciálního rádiového kanálu.

Dlouhodobý týdenní programátor

Na rozdíl od výše popsaného přístroje umožňuje týdenní zařízení předem naplánovat provoz kotle na celých sedm dní.

V zařízeních tohoto typu je obvykle k dispozici několik různých režimů a také možnost vytvořit vlastní programy fungování topných přístrojů.

Snadno programovatelný přístroj Auraton-2025 má 3 tovární a 7 uživatelských režimů, které umožňují optimálně nastavovat teplotu vzduchu. Senzor osvětlení vypíná displej v noci, čímž se šetří elektrická energie.

Všechna data jsou zobrazena na podsvíceném displeji, což umožňuje pohodlné sledování informací. Vzhledem k tomu, že dosah programátoru je 30 metrů a více, lze jej umístit v obytných místnostech.

Princip činnosti energeticky nezávislé automatizace

Zároveň některé součásti kotlů, které plní řídicí funkci, nepotřebují k činnosti elektrickou energii.

Jejich nastavení se provádí ručně, stejně jako vlivem geometrických změn, ke kterým dochází v mechanismech působením tepla.

V mechanických zařízeních se start kotle provádí stisknutím podložky na ventil. V důsledku toho se ventil otevře v nuceném režimu a vpustí palivo, které jde do zapalovače.

Navzdory velkému sortimentu modelů s elektronickým vybavením jsou varianty s mechanickým ovládáním také velmi oblíbené.

To je způsobeno hned několika důvody:

• Příznivá cena. Ceny takových zařízení jsou výrazně nižší než u plně automatických analogů.
• Snadná obsluha. Jednoduchost zařízení energeticky nezávislé automatiky používané v mechanických modelech umožňuje rychle se zorientovat v nastavení i člověku, který nemá vztah k technice.
• Spolehlivost. Mechanická zařízení nejsou závislá na napěťových špičkách v síti nebo na úplném výpadku elektřiny, takže mohou fungovat i bez stabilizátoru, který je žádoucí při práci s energeticky závislým zařízením.

K nevýhodám těchto modelů lze zařadit nižší přesnost nastavení a také nutnost sledování provozu kotle.

Co se týče nastavení, to se provádí ručně. Každý mechanický přístroj je vybaven teplotní stupnicí, jejíž číslice udávají mezní hodnoty (od min do max). Provozní teplota se nastavuje výběrem požadovaného bodu na stupnici.

Po spuštění agregátu je za jeho fungování zodpovědný termoregulátor. Účinným prvkem tohoto přístroje je tyč, která se při ochlazování smršťuje a otevírá kohoutek přívodu plynu, poté se v důsledku zvýšení teploty zvětšuje a uzavírá přívod modrého paliva.

Pomocí tohoto procesu lze také snižovat nebo zvyšovat úroveň ohřevu.

Prvky bezpečnosti a komfortního provozu

Do skupiny automatických zařízení pro kotle patří mnoho prvků, které lze rozdělit do dvou velkých skupin: mechanismy zajišťující bezpečnost provozu a přístroje přispívající ke komfortní obsluze kotle.

Za bezpečné fungování odpovídají následující součásti:

• termostat;
• snímače kontroly tahu a plamene;
• pojistný ventil.

Snímač kontroly plamene se skládá z termočlánku a elektromagnetického plynového ventilu, který uzavírá nebo zapíná přívod plynu.

Regulátor teploty plamene (termostat) udržuje potřebnou teplotu teplonosné látky a také zajišťuje ochranu před přehřátím. Tento modul zapíná nebo vypíná kotel, jakmile teplonosná látka dosáhne kritické úrovně (maximální nebo minimální).

Modul kontroly tahu zastavuje přívod plynu k hořáku, jakmile se v důsledku zvýšené teploty změní poloha bimetalové destičky (při zahřátí se prohne a uzavře trubku, kterou je vedeno palivo).

Podrobněji jsme snímače teploty, tahu, tlaku a plamene probrali v tomto článku.

Pomocí pojistného ventilu se provádí regulace, rozdělování a uzavírání průtoku plynu.

V topném systému je pojistný ventil neoddělitelnou součástí potrubní armatury, která má důležitý význam při kontrole objemu teplonosné látky zapojené v okruhu.

Otvorem ve ventilu, kterým se pohybuje plynné palivo, se nazývá sedlo. K vypnutí zařízení je třeba jej uzavřít diskem nebo pístem.

V závislosti na počtu pracovních poloh mohou být plynové ventily jednostupňové, dvoustupňové, třístupňové a také modulační:

• Jednostupňová zařízení mají pouze dvě pracovní polohy: zapnuto/vypnuto.
• Dvoustupňové zařízení je vybaveno jedním vstupem a dvěma výstupy, přičemž ventil se otevírá při otočení do mezilehlé polohy, díky čemuž je zapínání plynulejší.
• Třístupňovým zařízením jsou vybaveny kotle, které mají dva stupně výkonu.
• Modulační ventily se používají pro plynulou změnu výkonu zařízení.

Automatika používaná pro pohodlí zahrnuje možnosti, které obvykle provádějí uživatelé topných systémů. Patří mezi ně automatické zapalování hořáku, vlastní diagnostika, volba optimálního režimu provozu a další.

Automatizace odpovědná za bezpečnost

Podle pravidel uvedených v normativní dokumentaci (SNiP 2.04.08-87, SNiP 42-01-2002, SP 41-104-2000) musí být v plynových kotlích zajištěn bezpečnostní systém. Úkolem tohoto bloku je nouzové uzavření přívodu paliva v případě jakékoli poruchy.

Na uvedeném schématu je uveden systém automatiky, který umožňuje regulovat funkce plynového zařízení, s podrobným zobrazením všech součástí.

Základem principu bezpečného provozu systému automatiky plynového kotle je kontrola údajů přístrojů.

Řídicí jednotka sleduje následující faktory:

• Tlak plynu. Při jeho poklesu na kritickou úroveň se přívod paliva okamžitě zastaví. Proces probíhá automaticky pomocí ventilového mechanismu předem nastaveného na určitou hodnotu.
• Přívod plynu. Odpovědnost za tuto vlastnost v energeticky závislých zařízeních nese maximální nebo minimální relé. Mechanismus práce spočívá v ohýbání membrány s tyčí při zvýšení počtu atmosfér, což vede k rozpojení kontaktů topného zařízení.
• Nepřítomnost plamene v hořáku. Při zhasnutí ohně termočlánek vychladne, čímž se zastaví výroba proudu a přívod plynu se zastaví v důsledku uzavření elektromagnetickou klapkou plynového ventilu.
• Přítomnost tahu. Při poklesu tohoto faktoru se bimetalová destička zahřívá, což způsobuje změnu jejího tvaru. Modifikovaný prvek tlačí na ventil, který se uzavírá, čímž zastavuje přívod hořlavého plynu.
• Teplota topného média. Pomocí termostatu je možné udržovat tento faktor na nastavené hodnotě, což umožňuje zabránit přehřátí kotle.

Výše uvedené možné poruchy mohou způsobit zhasnutí hlavního hořáku, v důsledku čehož vzniká možnost proniknutí plynu do místnosti, což vede k fatálním následkům.

Na tomto obrázku je schematicky znázorněno uspořádání fungování regulační automatiky, jejímž úkolem je zabránit přehřátí systému nebo jiným poruchám v jeho provozu.

Aby se tomu zabránilo, všechny modely kotlů musí být vybaveny automatickými zařízeními. To je zvláště důležité u zastaralých modelů, kde tato zařízení ještě nebyla výrobci zajištěna.

Zvláštnosti zařízení autobloku

Výrobci zpravidla používají speciální řídicí jednotky, jejichž výbava zahrnuje výše uvedená zařízení. Přes vnější rozdíly všechny fungují na základě stejných principů. Chcete-li se seznámit s nejlepšími modely a výrobci automatizace, přejděte na tento odkaz.

Nejrozšířenější je produkce italské značky EuroSIT. Nejoblíbenějším modelem je Eurosit 630, který se vyznačuje snadnou funkčností, kompatibilitou s konstrukcemi různých výrobců, spolehlivostí a odolností.

Právě na příkladu Eurosit 630 si podrobně prohlédneme zařízení automatické jednotky.

Podrobné uspořádání automatické řídicí jednotky Eurosit 630, kterou je vybavena významná část moderních plynových kotlů vyráběných různými výrobci.

Přístroj představuje kryt, uvnitř kterého jsou všechny konstrukční součásti (pružinový ventil, modul regulátoru tlaku, odpojovač), díky čemuž je jeho instalace výrazně usnadněna.

Ke krytu je přivedena trubka, kterou je veden přívod plynu, a také kabely od čidel a dalších zařízení.

Kromě jednotky Eurosit 630 jsou na trhu k dispozici také další modely: SABK, «Vakula» SIT, Dungs, Honeywell, které zahrnují sady ventilů, stabilizátorů tlaku, filtrů, regulátorů teploty.

Při montáži a seřizování tohoto přístroje existují určité potíže, ale po přizpůsobení se lze prakticky nestarat o provoz plynového kotle.

Jak nastavit automatizaci topného zařízení?

Seřízení zahrnuje nastavení regulátoru EUROSIT 630, který udržuje teplotní režim kapaliny v okruhu, a v kritické situaci blokuje přívod plynu.

Před nastavením automatiky různých modelů plynových kotlů je třeba provést montáž zařízení přesně podle výkresu. Přitom je důležité zkontrolovat vybavení součástmi zařízení, které musí odpovídat údajům uvedeným v návodu.

Regulace se provádí pomocí rukojeti, která umožňuje přepnout kotel do tří poloh:

• vypnutí;
• zapálení;
• nastavení teplotního režimu (od 1 do 7).

Pro zapnutí zapalovacího zařízení je třeba přesunout páku do druhé polohy a nastavit ji proti symbolu jiskry.

Při stisknutí se aktivuje tlačítko piezozapalování, díky čemuž se zapálí pilotní hořák. Během toho je třeba držet páku v přijaté poloze po dobu 10-30 sekund. Po uvolnění tlačítka musí být činnost zapalovače ukončena.

Při zapalování plamene se termočlánek zahřívá, čímž v něm začne vznikat termoelektrické napětí (25 mV). To vede k vytvoření obvodu, jehož články jsou snímač a elektromagnetický ventil.

Při stisknutí páky dojde k otevření elektromagnetického ventilu a plyn je přiváděn do zapalovače (ten by měl zůstat otevřený i po uvolnění rukojeti).

Při tom musí termočlánek zajistit ochranu proti zpětnému pronikání plamene. Snímače, které jsou prvky obvodu, se v pracovní poloze sepnou. Po obdržení signálu se rozepnou, což způsobí vypnutí zařízení.

Problémy při zapínání zapalovacího zařízení

V případě potíží při zapínání přístroje lze použít následující instrukci. Především je třeba se zásobit potřebným vybavením, a to vidlicovými klíči, šroubovákem, multimetrem, kleštěmi, lihem pro čištění součástek.

Opatrně se sejmou svorky přístroje: spojí se dohromady a poté se stlačí kleštěmi. Pro určení příčiny poruchy je třeba zapnout zapalovač.

Pokud zapalování probíhá normálně, s největší pravděpodobností se jedná o poruchu snímače tahu. V tomto případě je nutné tento prvek odšroubovat (pro zabránění přehřátí je obklopen paronitovými těsněními).

Při vnější prohlídce zařízení je třeba věnovat pozornost jeho kontaktům, které musí být bezpečně upevněny na těle a nesmí na povrchu vykazovat stopy oxidace. Teplota v rozepnutém stavu by měla být 75 °C.

Poté je třeba pomocí testeru změřit odpor, jehož hodnota by měla být 1-2 Ω. Pokud je zjištěna závada, je třeba tento díl vyměnit. Pokud prvek funguje normálně, stačí jej otřít lihem a poté provést zpětnou montáž zařízení.

Pro odhalení závad v přerušovači tahu se u termočlánku sejmou svorky, poté se zkontroluje odpor, jehož hodnota by měla být 3.

Pokud získaná hodnota neodpovídá optimální, je třeba pomocí klíče č. 9 odšroubovat matici, která upevňuje termočlánek k přerušovači tahu, a poté klíčem č. 12 přerušovač odšroubovat o půl otáčky.

Poté je třeba vyjmout plastovou vložku s kontakty, a poté se díl zcela odšroubuje. Provede se kontrola termočlánku: ten je třeba připojit k elektromagnetickému ventilu a upevnit klíčem č. 9. Pokud ani poté není zapalování možné, problém spočívá právě v tomto dílu.

Pro vyřešení problému se matice upevňující termočlánek k zapalovači odšroubuje klíčem č. 10, poté se prvek nastaví do potřebné polohy.

Pro vyhodnocení výsledku práce je třeba změřit termoelektrické napětí (mělo by být 18 mV), poté se lihem očistí kontakt termočlánku a prvky přerušovače tahu. Závěrečná fáze – montáž zařízení.

Odstraňování dalších závad při provozu automatizace

Běžnou příčinou nedostatečného zapálení je znečištění izolátoru, kterým je veden vodič do spalovací komory. Tuto závadu lze snadno odstranit otřením této součásti měkkým hadříkem. Při silném znečištění jej lze navlhčit rozpouštědlem a poté dosucha otřít.

Překážkou pro zapnutí zapalovače může být také vrstva sazí, která se tvoří uvnitř spalovací komory. Tuto vadu lze snadno odstranit poklepáním na trubku přivádějící plyn k hořáku.

Po přestávce v provozu se doporučuje zkontrolovat stav potrubí. Při nečinnosti si v nich mohou pavouci uplést pavučiny nebo se dostat jiný hmyz, což může ztížit přívod plynu.

Vysoce technologické modely plynových kotlů jsou vybaveny složitou elektronikou. Informace o poruchách se obvykle zobrazují na displeji ve formě kódu s určitou chybou.

Špatný ohřev vody může svědčit o příliš velkých nánosech na stěnách výměníku tepla. K odstranění problému je vhodné propláchnout okruh horkou vodou s přídavkem rozpouštědla minerálních látek.

Pokud to nepomohlo, je lepší obrátit se na odborníky, protože příčina může spočívat v poškození elektroniky nebo průtokového čidla.

U příliš výkonných kotlů může nastat efekt „taktování“, který se projevuje příliš častým zapínáním způsobeným intenzivním ohřevem plynu. K nápravě se doporučuje snížit přívod paliva k hořákům.

U mechanických zařízení toho lze dosáhnout otáčením nastavovací páky na plynovém ventilu, u elektronických modelů stačí použít ovládací panel, kde se nastaví odpovídající provozní parametr.

Pro prodloužení životnosti zařízení a plynového kotle se doporučuje pravidelně provádět kontrolu a údržbu. Jak správně provádět údržbu jsme popsali v následujícím článku.

Závěry a užitečné video k tématu

V uvedeném videu naleznete stručný návod k instalaci plynového kotle vybaveného automatickým systémem Eurosit.

Moderní plynový kotel je poměrně složitá konstrukce, která nabízí mnoho užitečných funkcí. Automatika většiny modelů výrazně usnadňuje jejich provoz, přebírá řízení mechanismů a kontrolu nad jejich činností.

To výrazně zvyšuje úroveň bezpečnosti při provozu topného systému a také zvyšuje jeho účinnost volbou optimálního režimu.

Potřebujete seřídit automatiku vašeho plynového kotle? Chcete se této úlohy ujmout sami a ujasnit si některé detaily? Neváhejte – zeptejte se pod tímto článkem a naši odborníci se vám pokusí pomoci.

Nebo jste úspěšně zvládli seřízení automatiky a chcete se podělit o své zkušenosti s ostatními uživateli? Pište své rady, přidávejte fotografie znázorňující hlavní momenty – vaše doporučení budou velmi užitečná pro ostatní vlastníky stejného kotle.