Реконструкція побутових котлів із заміною автоматики

О. Штейнер Ю. Сітніков

В Україні досі експлуатується велика кількість побутових газових та твердопаливних котлів, встановлених ще за часів СРСР. Їхня автоматика вже застаріла та не відповідає нормам безпеки, а також критеріям енергоефективності. Оптимальний вихід – заміна газопальникового пристрою

Побутові підлогові котли старого зразка, наприклад КЧМ, КСТ, АОГВ, розраховувались під особливості систем опалення, стандарти яких в нинішній час зазнали змін. Але міцність і якість виготовлення дозволяють експлуатувати теплогенератори ще не один рік.

Тим більше, що радикальне рішення – заміна котла – окрім витрат на новий теплогенератор пов'язане з необхідністю реконструкції системи опалення для досягнення найкращого результату. Адже сучасні енергоефективні аналоги – з меншою ємністю води та інертністю щодо регулювання. Таким чином, щоб поміняти всі труби та опалювальні прилади, доведеться зазнати суттєвих витрат на інженерне обладнання і монтаж. До того ж, згодом слід робити заново ґрунтовний ремонт у приміщеннях.

Тому найменш витратним і простим виходом із ситуації є заміна газових пальників і встановлення автоматики.

Що це дає?

Сучасна автоматика у складі газопальникових пристроїв (рис. 1) дозволяє забезпечити надійну та ефективну роботу котлів. Разом із застосуванням мікрофакельних пальників це дає можливість суттєво економити дороге блакитне паливо.

Рис. 1. Газопальниковий пристрій з клапаном 630 EUROSIT

Нова автоматика дозволяє користувачеві не турбуватися про безпеку, а також забезпечує комфортну експлуатацію опалювального котла. Обладнання можна точно налаштувати та змінювати параметри в процесі роботи.

Нові газопальникові пристрої забезпечують в автоматичному режимі такі функції: підтримка заданої температури теплоносія; вимикання пристрою при раптовому відключенні газу, відсутності тяги або при зворотній тязі. Дозволяє робити розпал запальника за допомогою п'єзоелектричного елемента.

Технічні характеристики більшості котлів вітчизняного виробництва дають можливість підібрати автоматику, яка вигідно використовує особливості конструкції топки і теплообмінника певної моделі. Для цього новий пристрій, перш за все, має мати відповідний установчий розмір.

У даний час, на українському теплотехнічному ринку представлений ряд систем, від початку призначених для застосування на котлах КСТ, КЧМ. Прикладом є газопальникові пристрої Arti УГ-16 SPN, Arti УГ-20 SPN розробки вітчизняної компанії «Газові Технології».

Вони підходять для котлів типів КСТ-16, КСТ-20, КЧМ, а також для побутових опалювальних печей потужністю до 16 кВт. Габаритні розміри пристрою Arti УГ-16 SPN – 305 – 240 мм, щитка кріплення пальників – 150 x 180 мм. Довжина пальників – 250 мм на Arti УГ-16 SPN та 270 мм на Arti УГ-20 SPN.

Пристрій (рис. 2) дозволяє регулювати температуру теплоносія в діапазоні від 40 до 90°С.

Рис. 2. Будова пристрою:
1) панель; 2) повітряна засувка; 3) штуцер приєднання до газопроводу; 4) термопереривач; 5) термопара; 6) газопровід запального пальника; 7) кабель п’єзопідпалу; 8) оглядове вікно; 9) газовий колектор; 10) основний пальник; 11) прилад автоматичного керування газопальниковим пристроєм – газовий клапан EUROSIT 630; 12) пальник запальний; 13) термочутливий балон; 14) датчик тяги

Мікрофакельні пальники (виробництва компанії Polidoro, Італія) із жаростійкої неіржавіючої сталі забезпечують безшумну роботу, більш повне згоряння газу та, відповідно, зменшення викиду шкідливих речовин в атмосферу і зниження інтенсивності відкладення сажі на стінках димоходу.

Серцем пристроїв є автоматика. Вона виконує функції пуску, регулювання та безпеки. Все це забезпечує газовий клапан 630 EUROSIT (SIT, Італія). Сьогодні він є найпоширенішим в Україні: встановлюється на понад 95% нових вітчизняних котлів.

Розглянемо докладніше конструкцію клапана, принцип дії, а також особливості налаштування.

Функції клапана

Клапан 630 EUROSIT є багатофункціональним регулятором подачі газу з модуляційним термостатом (табл.). Важливо те, що він енергонезалежний, тобто не потребує підключення до електричної мережі. Це особливо актуально всільській місцевості, де спостерігаються перебої з постачанням електроенергії, та й сама якість струму часто залишає бажати кращого.

Таблиця. Технічні характеристики клапана 630 EUROSIT

Крім того, забезпечується робота теплогенератора при зниженому тиску газу (від 300 Па).

Клапан регулює подачу, тиск і витрату газу в залежності від умов експлуатації та встановлених налаштувань. Ручка керування задає режим роботи котла і температуру теплоносія.

Визначаємо чотири режими:

• повне виключення;
• розпал пілотного пальника;
• основне горіння;
• модуляція подачі газу.

У першому режимі подача газу повністю припинена.

У другому – забезпечується робота тільки пілотного пальника (невеликий пальник з мінімальним споживанням газу, який постійно горить і потрібний для підпалу газу в основних пальниках камери згоряння).

Алгоритм дії полягає в тому, що при натисканні на ручку перемикача, відкривається електромагнітний клапан та подається газ. За допомогою кнопки від п'єзоелемента запалюється пілотний (запальний) пальник. Поруч з ним розташован термодатчик, термопара. Під впливом високої температури виробляється електрична ЕРС, приблизно 25 мВ, якого вистачає для живлення електромагнітного клапана, що підтримує газовий клапан відкритим.

Коли термопара добре прогріється, ручку відпускають, і пілотний пальник вже не згасне. Якщо ж, навіть, це з якоїсь причини сталося, то термопара охолоне і закриється електромагнітний клапан.

У режимі основного горіння (рис. 3) автоматика відкриває протоку для основної маси газу на шляху до пальників. Газ загоряється від запальника, тепло піднімається до теплообмінника і передається теплоносію.

Рис. 3. Робота газового клапана в основному режимі горіння

Конструкція та налаштування

Клапан, що відповідає за подачу газу, зав'язаний на термодатчик з термочутливим балоном, який кріпиться на виході теплообмінника. Датчик являє собою посудину, наповнену рідиною або газом, здатним розширятись або стискатись при зміні температури. Посудиназ'єднується за допомогою тонкої мідної трубки з блоком автоматики і чинить тиск на шток клапана.

Регулятор задає пороги спрацьовування клапана в залежності від тиску, що чиниться датчиком. Якщо температура теплоносія нижче встановленої, то подача палива дозволяється. При досягненні максимально допустимого значення температури постачання газу припиняється.

Ряд регулювальних гвинтів (рис. 4, а), які недоступні користувачеві в режимі звичайної експлуатації, дозволяє налаштувати допустимі витрати і тиск газу (максимальний та мінімальний), а також коригувати межі зміни температури теплоносія.

Рис. 4. Конструкція газового клапана:
1) термочутливий балон термостата; 2) регулятор тиску газу; 3) гвинт мінімального потоку газу; 4) ручка керування; 5) гвинт регулювання потоку газу до пілотного пальника; 6) точка перевірки вхідного тиску газу; 7) точка перевірки вихідного тиску газу; 8) вхідній отвір магістрального газу; 9) вихідний отвір магістрального газу; 10) електромагнітний клапан; 11) вихідний отвір приєднання пілотного пальника; 12) отвір для під'єднання термопари; 13) гвинт максимального потоку газу

Монтаж пристрою

У цілому, встановлення газопальникового пристрою Arti (рис. 5) складається з кількох відносно нескладних операцій. По-перше, необхідно підключити до фронтального листа два пальники. Вони мають бути спрямовані щілинною поверхнею вгору. Потім пристрійвстановлюється в отвір топки котла. Отвори для кріплення виконуються за місцем встановлення.

Рис. 5. Газопальниковий пристрій Arti у твердопаливному котлі

Важливо дотримуватись чистоти, аби в процесі інсталяції у клапан не потрапили пилабо сміття. Крім того, потрібно дотримуватись напрямку потоку газу, зазначеному стрілкою на
корпусі регулятора. Перед вмиканням пристрою необхідно перевірити наявність тяги в димоході, після – відкрити кран подачі газу. Подальші дії – розпалпілотного та основного пальника більш детальнонаведені у відповідній інструкції. Зазначимо лише, що це займає небагато часу – на розпал пілотного пальника потрібно до 15 с.

Технічне обслуговування пристрою полягає в періодичній перевірці на витік газу, очищенні від пилу та сажі поверхні пальників та ін.

Робота газопальникового пристрою

Увага! Дуже важливо дотримуватися правил безпеки при користуванні газопальниковими пристроями.

Після монтажу газопальникового пристрою на котлі, переходимо до його використання. Перевіряємо вхідний тиск газу, для цього на газовому клапані передбачені спеціальні штуцери. Тиск газу в магістралі повинно бути в межах 1300-2000Ра. Далі перевіряємо відсутність витоків газу і в обов'язковому порядку тягу в димоході. Якщо зауважень немає, то можна проводити включення в роботу газопальникового пристрою. Термобалон газового клапана повинен бути встановлений всередині котла для контролю температури нагріву води в системі опалення. Встановлюємо ручку управління клапана в положення «Іскра» для розпалу пілотноїго (запального) пальника. Натискаємо на ручку управління клапана до упору і тримаємо натиснутою, тим самим відкривається доступ газу на пілотний пальник. Натискаємо кілька разів на кнопку п’єзоелемента. Іскра від електрода на пілотному пальнику повинна підпалити газ. Якщо цього не відбулося, то необхідно повторити процедуру розпалювання кілька разів до появи полум'я на пілотному пальнику. Контролюйте процес розпалу й горіння полум'я на пілотному пальнику через оглядове вікно. Коли полум'я з'явилося, продовжуємо тримати натиснутою ручку керування ще 20-30 сек і відпускаємо, полум'я повинно горіти. Термопара під впливом температури виробляє ЕРС, яка утримує внутрішній електромагнітний клапан у відкритому стані. Газовий клапан перейшов в режим очікування і готовий до подачі газу на основні пальники. Для того щоб включити пристрій на нагрів котла, необхідно ручку управління повернути (проти годинникової стрілки) в положення від «1» до «7». При перемиканні в обране положення і в залежності від температури в системі опалення відбувається розпал газу на основних пальниках. У цей момент необхідно через оглядове вікно візуально переконатися, що процес горіння протікає нормально. Полум'я на основних пальниках має бути блакитного (синього) кольору. Через деякий час перевіряємо температуру води в системі опалення, вона повинна нагріватися. За допомогою ручки управління клапана обирається положення від «1» до «7» для установки необхідної температури нагріву системи опалення.

Захисними елементами безпеки газопальникового пристрою є термопара і датчик тяги. Термопара контролює наявність полум'я на запальному пальнику і, в разі зникнення полум'я, вона холоне, перестає вироблятися ЕРС для підтримки електромагнітного клапана у відкритому стані. Газовий клапан відключається, перекриваючи подачу газу. Ще одним важливим елементом безпеки є датчик тяги. У разі появи ефекту зворотної тяги в димоході, або через недостатнє димовидалення, відбувається нагрів датчика тяги і через деякий час він спрацьовує на відключення. Оскільки датчик тяги разом з термопарою знаходиться в ланцюзі живлення електромагніту газового клапана, то при його спрацьовуванні на відключення, припиняється подача газу як на основні, так і на запальний пальники. Через кілька хвилин датчик тяги охолоне і повернеться в початковий робочий стан, пристрій знову буде готовий до роботи. Процес вмикання газопальникового пристрою потрібно знову починати з розпалювання запального пальника. Якщо таке повторюється часто, то необхідно звернутися до фахівців з обслуговування димових і вентиляційних каналів для перевірки як тяги в димоході, так і припливної вентиляції. Хороша тяга в димоході - запорука вашої безпеки, стабільної і якісної роботи газового котла з атмосферними пальниками.

Важливо! При згасанні полум'я основних пальників повторне включення необхідно проводити не раніше ніж через 10-15 хвилин при цьому категорично заборонено натискати на кнопку п’єзоелемента. Для повторного включення в роботу газовими пальниками повторюємо послідовність дій, що зазначені вище.

В процесі експлуатації газопальниковий пристрій автоматично підтримує встановлену на регуляторі температуру нагрівання води в системі опалення.

Для виключення газопальникового пристрою необхідно перевести ручку управління (обертанням за годинниковою стрілкою) в положення «l» (Вимкнено) і перекрити вентиль подачі газу. Через оглядове вікно переконайтеся у відсутності полум'я на пальниках.

Після закінчення опалювального сезону необхідно провести обслуговування пристрою. Потрібно обов'язково почистити пальники від попадань частинок сажі, сміття і т.п., перевірити стан термопари, запального пальника, датчика, всі контакти і газовий фільтр.

Виконуючи рекомендації по експлуатації та обслуговуванню газовими пальниками, газовий котел з газовою автоматикою EUROSIT і пальниками POLIDORO будуть довго працювати і приносити тепло в ваш будинок.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 10 733