Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца

Главная » Автоматика и средства управления » Для чего нужна и как работает автоматика на газовых котлах старого образца

Самые новые модели газовых котлов характеризуются высокой мощностью и скоростью нагрева. Однако цены на них, мягко говоря, кусаются. Можно попробовать воспользоваться более экономным вариантом и поставить на старый котел новую автоматику либо исправить старую. Принцип работы и устройство автоматики газовых котлов отопления старого образца объясним в данной статье.

…

• 1 Для чего нужна газовая автоматика
• 2 Принцип работы автоматики на газовых котлах старого образца
• 3 Основные элементы автоматики
• 4 Датчики пламени и тяги
• 5 Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения

О компании

До Великой Отечественной войны «Жуковский машиностроительный завод» производил разнообразные металлоконструкции, а в послевоенный период — технику для обслуживания авиации. Он и сейчас выпускает подобную технику для внутреннего и внешнего рынка.

Компания также прозводит оборудование для отопления. На сегодня выпускается свыше 30 вариантов с мощностью от 11 до 68 кВт. Самая популярная модификация «Жуковского МЗ» — котел АОГВ. Остальные серии — АКГВ и КОВ — пользуются спросом у российского потребителя. Предприятие имеет дипломы и знаки отличия за высокое качество товаров.

Производители

Рассмотрим наиболее популярные компании, которые занимаются производством газовых клапанов.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Dungs

Немецкая компания, которая является одной из самых популярных в производстве регулирующей газопроводной арматуры.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Изделия компании Dungs начали появляться на российском рынке с 1999 года и смогли прочно закрепить свои позиции. Пользователи постоянно при обретают изделия этого производители, поскольку те отличаются высоким качеством, надежностью и долгим сроком эксплуатации.

Устройство двойного газового клапана DUNGS тип DMV

Единственный недочет, который можно отметить — это высокая цена.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Наиболее технологичной разработкой компании Dungs в массовом сегменте является клапан Dungs DMV-D – это двухходовое устройство, которое, по сути, является соединением двух независимых клапанов в одном компактном корпусе. Благодаря своим техническим характеристикам он может функционировать в рабочей среде с высоким давлением (до 500 мБар). Стоимость устройств начинается примерно с 12 000 рублей.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

SIT GROUP

Итальянский производитель SIT GROUP начал свою деятельность в 1953 году. Компания существует более 60 лет и за это время успела зарекомендовать себя исключительно положительно. Изделия компании получили широкое распространение благодаря оптимальному соотношению цена/качество.

Газовый клапан SIT 845 SIGMA

Клапан Sit 845 Sigma является самым популярным устройством из тех, что можно купить в бюджетной ценовой категории. Газовый клапан 845 Sigma имеет двухходовую конструкцию, которая может монтироваться на газопотребляющие приборы большинства распространенных производителей, подойдет она и для газового котла. Данный клапан снабжен электроприводом, поэтому для его работы требуется постоянное напряжение в 220 Вольт, в случае отсутствия которого запорный механизм клапана принимает закрытое положение. Основными достоинствами 845 Sigma являются минимальный период включения клапана в работу и компактные размеры.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Преимущества продукции ЖМЗ

Любой из газовых аппаратов ЖМЗ может функционировать независимо от электросетей — это позволяет расширить область их применения. Преимущества:

• Рассчитаны на суровый российский климат. Адаптированы к перепадам воды и давления. Выносливы, мощны, надежны, неприхотливы.
• Могут работать при очень низком давлении в системах газо- и водоснабжения.
• При сильных морозах обеспечат в доме комфортную температуру.
• Высоконадежная автоматика обеспечивает высокую продуктивность каждого узла и безопасность работы всех систем.
• Срок службы — 14 и более лет. Гарантия — 36 месяцев.
• Способны прогревать огромные площади.
• Некоторые модификации могут переходить на сжиженный газ.

Рассмотрим методику поиска указанной выше неисправности

Проверку при ремонте газового котла начинают с самого «слабого звена» устройства автоматики — датчика тяги. Датчик не защищен кожухом, поэтому через 6…12 месяцев эксплуатации «обрастает» толстым слоем пыли. Биметаллическая пластина (см. рис. 6) быстро окисляется, что приводит к ухудшению контакта.

Шубу из пыли удаляют мягкой кистью. Затем пластину оттягивают от контакта и зачищают мелкой наждачной бумагой. Не следует забывать, что необходимо очистить и сам контакт. Хорошие результаты дает чистка указанных элементов специальным спреем «Контакт». В его состав входят вещества, активно разрушающие оксидную пленку. После чистки на пластину и контакт наносят тонкий слой жидкой смазки.

Следующим шагом проверяют исправность термопары. Она работает в тяжелом тепловом режиме, так как постоянно находится в пламени запальника, естественно, ее срок службы значительно меньше остальных элементов котла.

Основной дефект термопары — прогар (разрушение) ее корпуса. При этом резко возрастает переходное сопротивление в месте сварки (спая). Вследствие этого, ток в цепи Термопара — Электромагнит.

Биметаллическая пластина будет ниже номинального значения, что приводит к тому, что электромагнит уже не сможет фиксировать шток (рис. 5).

Особенности конструкции

• Регулировка огня производится двумя способами: автоматически и вручную. Модели отличаются не только мощностью, каждая из них имеет определенный спектр возможностей.
• У некоторых моделей есть насос для циркуляции воды в трубах. Это позволяет эффективно нагревать помещение за счет равномерного распределения тепла. Более дешевые модификации насосов не имеют, а вода циркулирует по законам физики. Поэтому при установке таких котлов трубы монтируют под углом.
• Все модификации имеют расширительную емкость. Она позволяет достигать оптимального давления в системе, а если жидкость расширяется из-за сильного прогрева, помещает в себе ее избыток.

Разновидности

Все котлы «Жуковского завода» — напольные. Есть три модификации:

• «Эконом»;
• «Универсал»;
• «Комфорт».

В первом случае использована автоматика производства РФ, в двух других — зарубежная. Марка представляет только одноконтурные версии — для отопления зданий, двухконтурные версии на ЖМЗ не производятся.

Устройство

КПД оборудования составляет 89%, что для отечественной продукции весьма неплохо. Такой продуктивности удается достичь за счет оригинальной конструкции теплообменника. Чугунный теплообменник укомплектован турбуляторами. Горелка атмосферная, воздух поступает из помещения. Благодаря автоматике обеспечивается непрерывная работа в течение долгого времени.

Нагреватели «Жуковского завода» имеют ряд инноваций, повышающих их экологичность. Разработчики стараются не отставать от мировых тенденций, но все-таки отечественной продукции далековато до показателей, присущих европейским и некоторым азиатским конкурентам. Зато у российской продукции неоспоримый плюс — невысокая цена, которая удовлетворяет всех потребителей.

Характерные поломки и методы ремонта

Перечисленные выше виды клапанов выполняют неоднозначные функции, различаются по конструкции. Различаются и причины, по которым они приходят в непригодность, и способы устранения поломки.

Нарушения в работе газового клапана

Основным назначением газового клапана является регулировка давления газа, подаваемого через форсунки в горелку. Настроить подачу можно так, чтобы в камеру поступало от 25 до 100% потока. Все зависит от того, какой тип газа предстоит использовать в работе оборудования, сколько воздуха будет поступать для нормального горения.

По сути, это электромагнитное устройство, основная работа которого осуществляется только с подключением к электропитанию. Однако когда его электромагнитные катушки обесточены, газовый клапан выполняет функцию детали безопасности. В этом случае он плотно перекрывает каналы, по которым перемещается газообразное горючее.

Генерируемый термопарой газовой колонки или котла отопления заряд попадает на электромагнит (катушку) газового клапана, в результате чего металлическая шайба запорного клапана примагничивается к катушке. Шайба открывает мембрану, чтобы газ мог пройти к запальнику и форсункам горелочного блока.

При затухании или уменьшении пламени ниже нормативных значений термопара прекращает вырабатывать электричество. В итоге происходит размагничивание катушки, удерживающей шайбу. Каналы подачи голубого топлива закрываются.

О необходимости принять меры сообщит падение или повышение статического давления, т.е. давления на входе при неработающем котле. Для агрегатов, перерабатывающих магистральный газ, оно должно быть не ниже 17 мбар. Для котлов, питающихся сжиженным топливом, – не ниже 35 мбар.

В списке типичных поломок газового клапана значатся:

• Нарушения в электрической цепи, питающей электромагнитное устройство. В этом случае всю проводку и контакты в зонах подключения следует проверить мультиметром. При выявлении обрыва его устраняют банальным способом: путем замены поврежденного провода, зачистки и затягивания контактов.
• Засорение газового клапана. Каналы устройства могут периодически засоряться минеральными частицами, поступающими вместе с некачественным газом, элементарным нагаром и кальциевыми солями, образующимися в случае наличия конденсата в поставляемом топливе. Спасает простейшая механическая чистка.
• Выход из строя термопары. Зачастую требует полной замены из-за полного выгорания рабочего края. При этом на электромагнит совершенно не передается ток, как следствие котел не зажигается совсем или блокируется через пару минут работы.
• Механическое повреждение газового клапана. К примеру, приведенной выше шайбы. Она или перестает плотно прижиматься и обеспечивать герметичность, или не реагирует на регулировку, из-за чего в камеру поступает неконтролируемый объем газа. Для устранения производится замены или клапана, или поврежденной детали.
• Замыкание на корпус обмотки электромагнитной катушки. Чаще всего происходит из-за кратковременного перегрева и последующего оплавления пластиковой втулки, на которую наматываются витки электромагнита.

Понятно, что перечень всех поломок можно разделить на две группы: нарушения в электрической части и механическое повреждение деталей.

Сразу предупреждаем, что при проведении любых ремонтных мероприятий, для которых нужно будет снимать корпус агрегата, автоматически лишает владельца права воспользоваться гарантией от производителя. Кроме того, ни фирма, ни организация, с которой заключен договор на обслуживание, не будет нести малейшей ответственности за негативный результат.

Бывает, что вместо того чтоб узнать, как грамотно починить электромагнитный клапан газового котла, хозяин агрегата упорно старается включить его. При этом непрерывно жмет на кнопку устройства подачи газа, пытаясь запустить горелку. Так поступать категорически нельзя.

Если самостоятельно открывать путь газовому потоку, горелка котла все равно не зажжется. Зато газ бесконтрольно будет поступать в помещение, пока владелец будет удерживать палец в буквальном смысле «на курке». Чем это угрожает? В лучшем случае легким отравлением, в худшем – взрывом.

С шагами восстановления электромагнитной катушки газового клапана ознакомит следующая подборка фото:

О котлах старого образца

АОГВ — более поздняя модификация марки АГВ. У них, как и у предшественников, не особо высокий КПД, нет управления термостатом. Когда газ был дешев, на низкую производительность никто не обращал внимания, сегодня КПД — одна из важнейших характеристик при выборе отопительного оборудования. Модели АГВ отличались некачественной автоматикой, которая ломалась после одного-двух сезонов эксплуатации.

АГВ и АОГВ могут работать без автоматики: если она сломается или ее отключат специально, это мешать не будет. Покупая отопительный котел, необходимо позаботиться о достаточном количестве труб — их диаметр не должен быть меньше двух дюймов. Если взять меньший диаметр, может ухудшиться циркуляция теплоносителя — появятся дополнительные расходы на его нагрев.

В чем усовершенствование

Разработчики внесли в конструкцию ряд усовершенствований:

• Стеклянные термометры заменили на итальянские, более модернизированные.
• Установлена немецкая автоматика от Honeywell.
• Пьезорозжиг.
• Внешний вид улучшился благодаря качественному покрытию. Изменился дизайн: корпус может быть круглый или прямоугольный. Цвет — белый. Окраска — порошковая.

Нюансы эксплуатации

Пользуясь газовым оборудованием от ЖМЗ, следует знать: горелка, стартуя, создает шум — хлопок. В некоторых модификациях он сведен к минимуму — включается более плавно.

Дымоход монтируется за пределами жилых помещений. Диаметр дымохода — 14 см. Под его трубой — емкость для сбора сажи, которую время от времени нужно очищать.

Важно! Бытовой отопительный котел могут подключать только специалисты службы газа — самостоятельное подключение исключено.

Устанавливают напольные устройства в отдельных помещениях, на нижнем уровне здания. К новому оборудованию прилагаются инструкция, схема подключения и технический паспорт.

Устройство клапана газовой колонки

Дабы облегчить домашним мастерам процедуру восстановления работоспособности газового котла, в частности, когда отмечается неисправность газового клапана, рассмотрим устройство узла и технические нюансы диагностики и ремонта.

Но, если вы не владеете опытом разборки газовых колонок и соответствующими знаниями по теме, то для ремонта и обслуживания предпочтительно пригласить мастера.

Устройство, именуемое газовым электромагнитным клапаном, исполняет важную функцию газовой колонки – управление потоком топливного компонента (природного газа). На картинке ниже представлен распространённый вариант конструкции узла регуляции, куда входит клапан.

По сути, узел регуляции представляет собой двухступенчатый механизм, первой ступенью которого выступает именно газовый электромагнитный клапан (1). Второй ступенью является механическое устройство, обеспечивающее регулировку посредством штока ручного управления (2).

Конструкция газового клапана достаточно проста – выполнена по принципу электромагнитного тягового устройства, какие применяются в составе самых разных устройств и приборов. Если демонтировать этот компонент из схемы узла регуляции, для чего достаточно отвернуть пару винтов, перед глазами мастера предстанет клапанная часть, которая закреплена на подпружиненном металлическом штоке.

Как видно по картинке, конструкция состоит из корпуса-юбки, куда входит клапанная часть — мембрана и электромагнитный модуль. Клапанная часть закреплена на металлическом штоке, подпружиненном для хода возврата в положение «закрыто».

Когда на катушку электромагнита подано напряжение, металлический шток под магнитным воздействием перемещается вверх и отводит мембрану от проходного отверстия юбки. Так открывается проход газа в сторону ручного клапана и далее до горелки.

Принцип работы

Поступление холодной воды осуществляется без принудительной циркуляции — самотеком. Именно поэтому газовый прибор ставят в самом низу отопительной системы. Бывает, приходится даже искусственно занижать его расположение.

Горелка поджигается через запальник. Обязательное условие горения — тяга. Чтобы контролировать ее, имеется специальный датчик. Когда тяга пропадает, подача газа автоматически прекращается. Если в дымоходе недостаточное разрежение или его задувает ветром, газ также отключается, а запальник тухнет. Аварийная ситуация предотвращается.

Уровень нагрева теплоносителя контролирует термопара. Когда теплоноситель нагреется сверх установленного значения, поступление топлива прекращается — горелка отключается. Как только температура теплоносителя достигнет критически низкого значения, газ снова начинает поступать, горелка загорается.

Такая система контроля не может обеспечить стабильную температуру в помещении, зато оборудование способно функционировать при любых обстоятельствах: без электроэнергии, при низких давлениях газа, при сильных морозах.

Задачи системы автоматики

• Блокировка при исчезновении тяги.
• Отключение при нагреве теплоносителя до критического значения и включение при остывании.
• Блокировка поступления газа при низком или пульсирующем давлении, а также при поломке термопары.

Главный плюс АОГВ — возможность применения в самотечных системах отопления. В них устанавливают расширительные емкости, а циркуляционные насосы попросту не нужны. Самотечные системы желательно оснащать радиаторами большого объема.

Трансформатор розжига

Этот элемент подает на горелку разряд тока (искру), который необходим для зажигания горючего. Кроме остальных элементов, непосредственно влияющих на работу агрегата, компонент также может выходить из строя. В результате вся автоматика будет срабатывать, но огонь не появится, так как нет источника для воспламенения.

Как можно быстро проверить трансформатор розжига газового котла на работоспособность? Просто. Нужно сделать несколько простых движений:

1. Через специальное окно посмотреть, идет ли разряд или нет.
2. При помощи тестера проверить напряжение, выходящее из контроллера во время попытки зажигания. Нормальной считается цифра, попадающая в промежуток от 187 до 235В.
3. В случае обнаружения проблемы нужно отсоединить питание от трансформатора и подключить его обратно.
4. Проверить опять.

В любом газовом котле установлено множество предохранительных элементов и датчиков, позволяющих следить за правильной работой агрегата. В случае возникновения ситуаций, которые явно угрожают жизни человека, срабатывает система полного отключения установки.

При любой поломке большинство владельцев газовой колонки вызывают мастера специализированного сервиса. Однако сервисные услуги, как правило, сопровождаются финансовыми издержками, не так ли?

Обзор моделей

Любой АОГВ — это одноконтурный напольный аппарат, предназначенный для отопления помещения. Второго контура в них нет. Если нужно горячее водоснабжение, необходимо подключать бойлер косвенного нагрева. На базе АОГВ выпускают АКГВ — в них есть встроенный теплообменник для ГВС.

Горелка рассчитана на природный газ. Чтобы перевести устройство на сжиженный газ, понадобится ее поменять ч нужна специальная форсунка. Производитель выпускает нагреватели мощностью от 11 до 29 кВт. Можно подобрать модификацию для отопления площади от 45 до 250 м². Ориентировочная стоимость котлов ЖМЗ — 18-23 000 рублей.

АОГВ-11.6 Эконом

Напольное исполнение. Бытовые версии — 11-29 кВт. Характеристики версии 11.6:

• КПД 90%
• Открытая камера.
• Обогревает 100 м².
• 11 600 Вт.
• Один контур.
• Механическое управление.
• Конвекционный тип.
• Вес — 45 кг.

АОГВ-23.2-3 Комфорт

• КПД 88%
• Открытая топка.
• Обогревает 200 м².
• 23,2 кВт.
• Один контур.
• Механическое управление.
• Конвекционного типа.
• Вес — 52 кг.

А вот 23 Универсал может быть выполнен в двух вариациях: одноконтурный и двухконтурный. Энергонезависимый аппарат комплектуется импортной автоматикой. Работает на любом виде газа. Скромные габариты, небольшой вес — идеальное решение для создания автономного отопления.

АОГВ-17.4-3 Универсал

АОГВ 17 относится к конвекционному типу. Напольное исполнение. Открытая топка.

• КПД 88%
• Площадь — 140 м².
• Мощность — 17,4 кВт.
• Весит 49 кг.

Аббревиатура расшифровывается как «Аппарат Отопительный Газовый Водонагревательный». Завод Жуковский — не единственный их производитель. Их выпускают:

• ОАО «Боринское» (Московская обл.). Выпускает аппараты в расширенном диапазоне мощностей, есть модели на 5, 6, 7, 9 и 11 кВт. Далее: от 11 до 23 кВт.
• ЗАО «Ростовгазоаппарат». Выпускает варианты 11,6-35 кВт.
• Также имеются импортные версии — Beretta (Италия).

Жуковский МЗ не выпускает парапетные котлы, но их можно найти у других отечественных производителей, например, аппарат от компании РОСС. Парапетные модели имеют закрытую камеру сгорания, поэтому их можно устанавливать в квартире. Им не требуется отдельное помещение.

Пример парапетного аппарата: РОСС АОГВ-13П. Это 2-контурный вариант. Обогревает до 130 м². 13 кВт. КПД — 90%.

Как проверить термопару при помощи мультиметра

В частных домах и квартирах, где проведен газ, помимо кухонных печей часто встречаются и газовые котлы для обеспечения горячего водоснабжения и отопления. Большая часть отопительной и бытовой газовой техники имеет в своей конструкции термопару, которая защищает устройство от перегрева, что в свою очередь обеспечивает безопасность эксплуатации подобной техники.

Что такое термопара?

В конструкцию термопары входят два разнородных проводника, которые непосредственно контактируют между собой в одной или нескольких точках (в редких случаях соединяются компенсационными проводами). Когда на участке датчика происходит изменение температуры, внутри устройства создается напряжение.

За счет этого осуществляется контроль температуры и защита от перегрева. Также термопары могут применяться для конвертации тепловой энергии в другие виды энергии, в том числе и в электрический ток.

Главные характеристики термоэлектрического преобразователя напрямую зависят от материала, из которого они производятся. Любой термодатчик сделанный из двух разных металлов будет вырабатывать электрический потенциал под воздействием температуры, но для каждой комбинации металлов температура срабатывания будет разной. За счет этого термопары различаются по уровню контроля температуры.

Видов терморегуляторов большое множество, но важным будет их устойчивость к коррозии. В тех моделях термоэлектрических преобразователях, где температурный датчик находится на достаточном удалении от измерительного прибора, в конструкции для их соединения применяют расширительную проводку, благодаря чему снижается стоимость устройства.

Большинство термопар при производстве стандартизируют по эталону температуры, который составляет 0 градусов Цельсия. Большинство производителей применяют технологии электронной компенсации холодной спайки, за счет чего производится корректировка перепадов температуры на клеммах устройства.

Также за счет специальной электротехники можно сводить к минимуму отклонение других характеристик, что делает термопары более точными, а измерения максимально приближенными к действительности.

Термоэлектрические преобразователи получили большое распространение как в бытовой, так и в промышленной нагревательной технике. Эти простые, но полезные устройства можно найти в конструкции газовой колонки, кухонной печи, промышленной печи, газовой турбины выхлопных газов, дизельного двигателя и т. д.