Začnu tím, že schémata automatizace kotelen se budou vždy lišit v závislosti na potřebách a možnostech topného okruhu. Ale v zásadě jde o udržení konstantní teploty. Ale ani zde není vše jednoduché, protože určitou teplotu lze udržovat v radiátorech (všechny stejné nebo odděleně), ve vyhřívaném podlahovém systému nebo uvnitř, s ohledem na počasí venku.
Co lze automatizovat
Nahoře je schematický diagram automatizace kotelny pro malou vesnici nebo mikrookres, ale ujišťuji vás, že pokud jej porovnáte s konkrétním schématem, podle kterého funguje skutečná teplovodní kotelna, budete poněkud zmateni. Faktem je, že pro automatizaci konkrétní oblasti jsou zapojeni inženýři a schéma sestaví jimi v závislosti na potřebách vytápěných prostor a možnostech jednotky, to znamená na výkonu kotle a oběhových čerpadel. To ale necháme na vývojářích, kteří na to přijdou na místě.
Upřímně, při procházení článků na internetu na téma automatizace tepelných elektráren a městských kotelen žasnu – kdo to píše, ba co víc, kdo čte tuto sbírku nesrozumitelných, ale obecně nic neříkajících frází? I když existuje odpověď: píší je copywriterky v domácnosti, které tomu nic nerozumí, ale čtou je vyhledávací roboti, pro které jsou důležité pouze klíčové dotazy, ale ne význam článku. Proto jsem se rozhodl mluvit o možnostech automatizace kotelny v soukromém domě, tedy přesně to, co lidé potřebují.
Možnosti kotle
Automatické kotle na tuhá paliva pracující na dřevo, uhlí a pelety (pyrolýza nebo dlouhodobé spalování) mohou udržovat danou teplotu chladicí kapaliny automatickým nastavením ventilů a klapek. Tento systém funguje následovně: teplotní čidlo nainstalované na teplovodním kotli přenáší informace přes kabel do elektronického ovládacího panelu. Pokud potřebujete snížit teplotu, pak termostat dá povel klapce tahu a ta se sníží, a pokud potřebujete zvýšit stupeň, zvýší se. Navíc přirozený tah nemusí stačit a pak se spustí motor s oběžným kolem, aby vytvořil nucený tah.
V případě moderních plynových kotlů je automatizace kotelny zabudována do konstrukce topných jednotek, i když u určitých modelů v různé míře. Nejprve však o rozdílu v principu fungování zařízení. Konvekční kotel, známý také jako tradiční nebo konvenční kotel, tedy pracuje podle obvyklého schématu: plynový hořák v otevřeném nebo uzavřeném topeništi ohřívá vodu cirkulující ve výměníku tepla. Plamen je regulován impulsy z elektronického termostatu. Kondenzační model však odstraňuje horký kondenzát z metanu do samostatné komory a slouží jako přídavný zdroj ohřevu chladicí kapaliny. To je mnohem ekonomičtější z hlediska nákladů na plyn.
Elektronický termostat u takových kotlů reguluje nejen teplotu vody v topném systému, ale také režimy vytápění, například jednu teplotu lze nastavit přes den a jinou v noci. Při odchodu můžete využít funkci, kterou má většina nových termostatů – pokojová teplota je koordinována s venkovní teplotou pomocí venkovního čidla, ale to se blíží systému „chytré domácnosti“.
Elektrické kotle
Kotle na elektřinu se dělí na tři typy: topné těleso, iontové a indukční. Nebudu se ani pouštět do vysvětlení principů jejich práce, protože by bylo lepší to zveřejnit v samostatném článku, ale popíšu je obecně. Pokud mluvíme o funkcích automatizace, pak jsou zde k dispozici absolutně všechny programy a inovace, které jsou k dispozici na plynových kotlích. Elektrické jednotky jsou ale zároveň kompaktní, lehké, tiché a není třeba k nim připevňovat komín nebo koaxiální potrubí.
Poznámka: V žádném případě nemluvím o naftových kotlích, protože se již nepoužívají pro domácnosti. Navíc je tento typ ohřívače poptávaný stále méně.
Automatizace na kombinovaném topném okruhu
Na obrázku výše vidíte schéma automatizace soukromé kotelny s kombinací vytápěného podlahového okruhu a radiátorů. Navíc je zde venkovní čidlo, které reguluje teplotu nastavenou v systému, ventilaci a vyhřívaný bazén. Celá tato sada funkcí je součástí systému „smart home“, ale může fungovat i jako samostatná automatizační jednotka s určitou sadou funkcí. Toto schéma lze použít při odstraňování ohřevu bazénu nebo automatické ventilace. Jedna jednotka je zde ale nepostradatelná – jedná se o třícestný ventil, který řeže před rozdělovačem (č. 10).
Teplota chladicí kapaliny v radiátorech a systému podlahy vyhřívané vodou je odlišná, ale kapalina je dodávána ze stejného kotle – řekněme, že bude 70°C. Pokud je pro baterii přijatelných 70°C, pak pro nižší ohřev nebudete potřebovat více než 40-45°C. K tomuto účelu je zapotřebí třícestný ventil s elektrickým pohonem, jako na horním obrázku – je lepší jej instalovat před sací potrubí. Nebudu vysvětlovat, jak a kde přesně se takový regulátor instaluje, ale vysvětlím, jak funguje. Když se voda v systému podlahového vytápění ohřeje na požadovanou teplotu např. 45°C, dálkové čidlo vyšle impuls do elektrického pohonu trojcestného ventilu a ten po sepnutí zablokuje přívod 70°. C kapalina do podlahového okruhu, vypouštějící ji přes obtok do vratného potrubí. Při poklesu teploty pod 45°C elektropohon zablokuje obtok a voda proudí do trubky podlahového topení.
Poznámka: teplotní snímač, který vysílá impulsy do elektrického pohonu ventilu, je obvykle instalován na vratném potrubí (zpátečce). Ukazuje se, že ventil a snímač jsou umístěny na různých koncích okruhu.
Termostaty na radiátorech
Dalším způsobem automatického nastavení jsou elektronické a kapalinové termostaty, které se instalují přímo na radiátory nebo na rozdělovač podlahového topení (na každé potrubí zvlášť). Elektronické zařízení je plně automatizované – reguluje teplotu v místnosti, to znamená, že teplotní čidlo nainstalované někde na stěně vyšle impuls do elektropohonu a ten zablokuje nebo otevře tok chladicí kapaliny do radiátoru.
Mnohem častěji se kupují kapalinové (parafínové) nebo plynové termostaty, protože jsou mnohem levnější, ale režim je třeba nastavit ručně. Chcete-li to provést, otočte ladicím knoflíkem a nastavte jej na určité číslo. Když se kapalina nebo plyn zahřeje, látka expanduje, což vyvíjí tlak na ventil a blokuje průtok chladicí kapaliny. Když se voda ochladí, látka se stáhne, otevře se ventil a ohřev se obnoví.
Poznámka: termostaty samozřejmě nesouvisí s kotelnou, ale jsou součástí automatiky poskytované v topném okruhu.
Závěr
Nejmodernější automatizace kotelny je možná při instalaci systému „Smart house“, ale vysvětlení bude vyžadovat samostatný dlouhý článek. Řeknu pouze, že všechny jednotky chytré domácnosti se ovládají na dálku – může to být ovládací panel v nějaké místnosti, nebo si potřebné parametry nastavíte pomocí libovolného gadgetu přes internet.
Použití automatického řízení zefektivňuje provoz zařízení. Kotle na tuhá paliva tak lépe využívají energii ze spalování paliva, snižují nároky na kvalitu a náročnost údržby a stávají se více autonomními. Po pochopení základních principů fungování ovládacích zařízení bude majitel schopen vybrat správné zařízení a zajistit jeho efektivní použití.
Proč je důležité používat automatizaci?
Využití kotlů na tuhá paliva neustále roste. Jsou vysoce účinné a spolehlivé. Jako palivo mohou tato zařízení spotřebovávat brikety, uhlí, palivové dřevo a některé další druhy. Pro bezpečné používání kotlů je však nutné je řádně udržovat.
Popis videa
O automatizaci, která reguluje přívod vzduchu do kotlů na tuhá paliva
Automatizace pro kotel na tuhá paliva umožňuje zajistit optimální parametry spalování paliva. Toho je dosaženo ovládáním zařízení, jako je oběhové čerpadlo, ventilátor a některá další. Údaje o spalování jsou shromažďovány pomocí speciálních senzorů a přenášeny do elektronického ovladače. Po zpracování přijatých informací provede příslušné změny provozního režimu kotle na tuhá paliva.
K hoření dochází po dlouhou dobu. Současně dochází k postupnému vyhoření paliva, ke změně režimu provozu. Pokud se neprovede žádná akce, účinnost kotle se sníží. K tomu potřebuje mistr odpovídající znalosti a zkušenosti. Automatický systém provádí potřebné úpravy s minimálním zásahem člověka. Tím se zlepšuje nejen účinnost, ale i bezpečnost jeho provozu.
Výhody a nevýhody
Automatizace pro kotle na tuhá paliva má následující výhody:
- V různých časových okamžicích se může požadovaný stupeň ohřevu lišit. Obvykle v manuálním režimu se intenzita spalování upravuje změnou polohy klapky. Tento proces je složitý a často neumožňuje doladění díla. Automatický řídicí systém dokáže zajistit nejen požadovaný tepelný režim v určitém okamžiku, ale i jeho realizaci v daném časovém období.
- Účinnost spalování se zvyšuje v průměru o 15% -25%.
- Pokud majitel domu plánuje na pár dní odjet, musí zastavit provoz kotle. Po návratu bude potřeba znovu zapálit. Pomocí automatizace stačí nastavit minimální parametry pro toto období a poté kotel znovu použít v aktivním režimu.
- Důležitou součástí umění používání kotle je schopnost správně zapálit palivové dřevo nebo jiné palivo. Automatický systém může tuto operaci provést sám.
- Pokud se používá mokré palivo, systém pro něj vybere optimální režim spalování.
- Při použití automatizace pro kotle na tuhá paliva dochází k ekonomičtější spotřebě paliva.
- Úprava tepelného režimu eliminuje možnost varu kotle.
- Jedním z nejdůležitějších úkolů zařízení je udržovat zabezpečení na dostatečně vysoké úrovni. K tomu je k dispozici vestavěný diagnostický systém. Dokáže automaticky najít různé druhy závad. Pokud jsou přítomny, jsou přijata speciální opatření k deaktivaci určitých uzlů nebo k nápravě problémů.
- Pro fungování daného systému je nutné elektrické napájení. Pokud se zastaví, systém zajistí nouzové napájení, které je v provozu po určitou dobu.
- Pokud si uživatel přeje, lze automatické ovládání kombinovat s ručním ovládáním. Majitel, který se dobře orientuje v ovládání zařízení, může např.
- Některé modely kotlů mají přídavnou nádrž, kde je umístěno palivo, které lze přikládat. Elektronický ovladač tuto operaci automaticky provede.
- V případě potřeby lze popelník vyčistit bez zásahu člověka.
- Lze předpokládat různé implementace řídicího systému. Někdy stačí použít spínače nebo stisknout tlačítka přímo na zařízení. V ostatních případech lze ovládání provést pomocí dálkového ovladače.
Při použití uvažovaných systémů lze zaznamenat následující nevýhody:
- Ke svému fungování potřebuje elektřinu. V případě nouzového odstavení na nějakou dobu může pokračovat v práci, ale to stačí pouze k přijetí naléhavých opatření v takové situaci.
- Takové systémy jsou dražší než konvenční. Utracením více peněz získá majitel mnoho užitečných funkcí, ale ne vždy si tento nákup může dovolit.
- Provoz ventilátoru může vytvářet další hluk, ale ve většině případů je docela tichý.
Použití automatického řídicího systému kotle na tuhá paliva výrazně zpříjemňuje život majitele.
Postup instalace
Možnost koupě kotle na tuhá paliva vybaveného vším potřebným. Obvykle je ale potřeba nainstalovat. Můžete to udělat sami. Chcete-li provést tento postup, musíte provést následující kroky:
- Nejprve nainstalujte ventilátor. Lze jej umístit tam, kde jsou popelníková dvířka nebo určená pro přívod vzduchu. Některé modely kotlů na tuhá paliva již mají prostor pro instalaci ventilátoru. Pokud tomu tak není, budete muset sami vyvrtat otvory pro odpovídající šrouby. V tomto případě musí být ventilátor instalován na speciální tepelně odolné těsnění.
- Dále je třeba přímo připojit automatiku ke kotli. Regulátor je obvykle instalován v horní části kotlového tělesa. Je důležité zajistit, aby se místo, kde je elektronická deska upevněna, nepřehřívalo. V opačném případě může zvýšení teploty způsobit poruchu systému.
- Jsou nainstalovány potřebné senzory. Pro regulaci chladicí kapaliny lze použít ponorné. Pro ně jsou k dispozici speciální rukávy.
- Všechny prvky musí být instalovány v souladu se schématem zapojení. Bývá součástí dokumentace dodávané při nákupu řídicího systému.
Po dokončení připojení je třeba nakonfigurovat zařízení.
Zařízení kotle s elektronickým ovládáním
Pokud je provoz zařízení řízen ručně, pak intenzita spalování závisí na tahu v komíně a dalších faktorech, které se mohou do značné míry náhodně měnit.
Automatické systémy realizují efektivní řízení téměř bez ohledu na vnější podmínky.
Popis videa
Jak provést automatizaci kotle pomocí improvizovaných prostředků.
Pro tento účel mohou být kotle na tuhá paliva vybaveny následujícími zařízeními:
- Elektronická řídicí deska musí v každém okamžiku znát přesnou úroveň tahu. Za tímto účelem je instalován speciální senzor.
- Pokud není dostatečný tah pro správné spalování, lze pomocí ventilátoru upravit přívod vzduchu do komory, kde se nachází palivo.
- Používají se čidla, která přenášejí informace o hladině vody v bundě.
- Zaznamenává se úroveň tlaku.
- Oběhové čerpadlo, které dodává správné množství vzduchu pro udržení požadované intenzity spalování.
- Pokud je nosič tepla ohříván pro topný systém, lze nainstalovat snímače jeho teploty a spotřeby paliva.
- Ovládací panel může přijímat informace o naložení kontejneru palivovým dřívím, paletami nebo uhlím. V souladu s nimi lze zorganizovat dodávku další porce.
Elektronická řídicí deska přijímá potřebné informace o provozu zařízení, zpracovává je a dává potřebné příkazy. Zajišťuje provedení provozního režimu určeného majitelem.
Nastavení kotle
Než nastavíte potřebné parametry pro automatizaci, musíte se ujistit, že je funkční. Chcete-li to provést, postupujte takto:
- Topný systém je naplněn chladicí kapalinou. Je nutné zkontrolovat přítomnost přetížení vzduchu a v případě potřeby se jich zbavit.
- Musíte zapnout oběhové čerpadlo a ujistit se, že funguje správně.
- Systém má snímače teploty tlaku. Je důležité zkontrolovat, jak přesně provádějí měření, a také dodržování standardních hodnot uvedených v pokynech.
- Pec je zapálena. Poté se doplní požadované množství paliva. Během provozu musíte dbát na to, aby parametry měřené čidly nebyly mimo normální rozsah.
Elektronická deska může poskytovat různé možnosti provozu kotle na tuhá paliva. Pro určení možnosti, kterou majitel potřebuje, musí nastavit všechny potřebné parametry. To se obvykle provádí v následujícím pořadí:
- Je nutné určit, kdy se má oběhové čerpadlo spustit. Chcete-li to provést, uveďte vhodnou teplotu. Čerpadlo se tedy nezapne okamžitě, ale až po předehřátí kotle. Ve většině případů se používá hodnota 50 stupňů.
- Automatizace pro ventilátor kotle na tuhá paliva zajišťuje výstup vzduchu komínem. Jeho použití je vhodné v případech, kdy je dostupná tažná síla nedostatečná. Majitel má možnost požadované rychlosti otáčení. Mohou být k dispozici přednastavené režimy ventilátoru. V případě potřeby jsou naprogramovány pauzy, během kterých zůstane vypnutý. U některých modelů je zajištěna plynulá změna rychlosti otáčení.
- Majitel má možnost nastavit požadovanou teplotu v místnosti. Regulátor obdrží informaci z čidla a podle toho, o kolik je více nebo méně než je požadováno, se upraví režim provozu kotle.
- Je nutné nastavit parametry zapalování pece.
Některé modely mohou poskytovat programování na několik dní předem. V takové situaci uživatel nastaví požadovaný algoritmus a systém zajistí provedení jím zadaných příkazů.
Jak vybrat řídicí systém
Automatizace se dělí na dva typy: mechanickou a elektronickou. Každá možnost má své pro a proti.
Mechanický systém má své výhody:
- Může být použit bez ohledu na přítomnost nebo nepřítomnost elektrické sítě.
- Mechanický systém je jednoduchý a snadno se používá.
- Oproti použití elektronické řídicí desky je výrazně levnější.
- Vysoká provozní spolehlivost.
- Instalaci mohou provést ti majitelé, kteří pro takovou práci nemají profesionální dovednosti.
Použití této možnosti umožňuje regulovat použití vzduchového potrubí, provádět další akce pro optimalizaci provozu kotle. Nevýhodou je nižší účinnost oproti automatizaci realizované pomocí elektronických zařízení.
Elektronická verze poskytuje následující výhody:
- Vysoce kvalitní práce.
- Možnost programování na více dní.
- V některých systémech je k dispozici dálkové ovládání, a to i přes internet.
Nevýhodou jsou vysoké náklady na zařízení a energetická závislost. Pokud není možnost připojení napájení, systém nebude fungovat.
Závěr
Použití kotle na tuhá paliva umožňuje organizovat vytápění v soukromém domě nebo zásobovat obydlí teplou vodou. Systémy se dvěma smyčkami umožňují řešit tyto problémy paralelně. Použití automatických řídicích systémů poskytuje zvýšení efektivity práce, zaručuje bezpečnost provozu. Provoz kotle je možné naprogramovat na více dní. Existují zařízení, která zajišťují plnění paliva, zapalování nebo zastavení spalování. Taková automatizace je dražší, ale dělá život majitele pohodlnější.
