Brûleurs à un étage, à deux étages et modulants pour chaudières de chauffage. Revoir.

Lors du choix des brûleurs, les consommateurs sont confrontés à une tâche difficile– quel brûleur choisir . Ce choix leur permet de faire un petit comparatif de brûleurs divers fabricants par type de régulation et niveau d'automatisation du dispositif brûleur.

Nous vous invitons à prendre connaissance de l’avis des spécialistes de notre entreprise, basé sur l’expérience de l’utilisation de brûleurs combinés combustible liquide et gaz de Weishaupt, Elco, Cib Unigas et Baltur.

Définissons les exigences de base pour les brûleurs, en fonction de l'application. Selon le domaine d'application, les brûleurs peuvent être divisés en groupes.

Groupe 1. Brûleurs pour systèmes chauffage individuel (dans ce groupe, nous incluons les brûleurs d'une puissance allant jusqu'à 500 à 600 kW, qui sont installés dans les chaufferies des maisons privées, des petits bâtiments industriels, commerciaux et administratifs).

Lors du choix des brûleurs pour ce groupe de consommateurs, il est nécessaire de prendre en compte les souhaits de l'acheteur en termes de niveau d'automatisation d'une chaufferie individuelle :

· si vous ne présentez pas d'augmentation exigences techniques aux équipements installés et que vous souhaitez disposer d'une chaufferie fiable qui ne nécessite pas de gros investissements financiers initiaux, vous pouvez alors opter pour des brûleurs avec modes de fonctionnement à un ou deux étages;

· si vous souhaitez par conséquent construire un système de chauffage avec un haut niveau d'automatisation, une régulation en fonction des conditions météorologiques, ainsi qu'une faible consommation de carburant et d'énergie, alors il est préférable pour vous d'utiliser brûleurs modulants ou brûleurs avec régulation douce à deux allures, qui offrira la possibilité de programmer la puissance et une large plage de fonctionnement de contrôle du brûleur.

Groupe 2. Brûleurs pour grandes installations de chauffage complexes résidentiels (dans ce groupe nous incluons les brûleurs d'une puissance supérieure à 600 kW pour les besoins de l'habitat et des services communaux, chauffage central, ainsi que pour l'approvisionnement en chaleur de grands bâtiments industriels, commerciaux et administratifs).

· Les brûleurs lisses à deux allures ou modulants sont idéaux pour ce groupe. Ceci est dû à : la puissance élevée des chaufferies, la volonté du client de construire une chaufferie avec un haut niveau d'automatisation, la volonté d'assurer la consommation de combustible et d'électricité la plus faible possible (utiliser le contrôle de fréquence de la puissance du ventilateur), et également l'utilisation équipement de contrôle automatique de l'oxygène résiduel dans les fumées (contrôle de l'oxygène).

Groupe 3. Brûleurs à utiliser sur équipement technologique (ce groupe peut comprendre des brûleurs de n'importe quelle puissance, en fonction de la puissance de l'équipement de traitement).

· Préféré pour ce groupe brûleurs modulants. Le choix de ces brûleurs n’est pas tant déterminé par les souhaits du client, mais exigences technologiques production. Par exemple : dans certains processus de production, il est nécessaire de maintenir un programme de température strictement défini et d'éviter les changements de température, sinon cela pourrait entraîner une violation. processus technologique, des dommages au produit et, par conséquent, des pertes financières importantes. Les brûleurs à commande graduelle peuvent également être utilisés dans installations technologiques, mais uniquement dans les cas où des fluctuations mineures de température sont acceptables et n'entraînent pas de conséquences négatives.

Brève description du principe de fonctionnement des brûleurs avec différents types règlement.

Brûleurs à un étage Ils ne fonctionnent que dans une seule plage de puissance, ils fonctionnent dans un mode difficile pour la chaudière. Lorsque des brûleurs à un étage fonctionnent, des allumages et extinctions fréquents du brûleur se produisent, qui sont contrôlés par la commande automatique de la chaudière.

Brûleurs à deux allures , comme son nom l’indique, a deux niveaux de puissance. Le premier étage fournit généralement 40 % de la puissance et le second 100 %. Le passage du premier étage au deuxième s'effectue en fonction du paramètre régulé de la chaudière (température du liquide de refroidissement ou pression de vapeur), les modes marche/arrêt dépendent de l'automatisation de la chaudière.

Brûleurs lisses à deux allures permettre une transition en douceur de la première étape à la seconde. Il s'agit d'un croisement entre un brûleur à deux étages et un brûleur modulant.

Brûleurs modulants chauffer la chaudière en continu, en augmentant ou en diminuant la puissance si nécessaire. La plage de changements de mode de combustion est de 10 à 100 % de la puissance nominale.

Les brûleurs modulants sont divisés en trois types selon le principe de fonctionnement des appareils modulants :

1. brûleurs avec système mécanique modulation;

2. brûleurs avec système de modulation pneumatique ;

3. brûleurs à modulation électronique.

Contrairement aux brûleurs à modulation mécanique et pneumatique, les brûleurs à modulation électronique permettent une précision de contrôle la plus élevée possible, car les erreurs mécaniques dans le fonctionnement des dispositifs de brûleur sont éliminées.

Avantages et inconvénients du prix

Bien entendu, les brûleurs modulants sont plus chers que les modèles étagés, mais ils présentent de nombreux avantages par rapport à eux. Le mécanisme de contrôle fluide de la puissance vous permet de réduire au minimum le cycle d'allumage et d'extinction des chaudières, ce qui réduit considérablement les contraintes mécaniques sur les parois et les composants de la chaudière, et prolonge donc sa « durée de vie ». L'économie de carburant dans ce cas est d'au moins 5 %, et avec configuration correcte vous pouvez atteindre 15 % ou plus. Et enfin, l'installation de brûleurs modulants ne nécessite pas le remplacement de chaudières coûteuses si elles fonctionnent correctement, tout en augmentant le rendement de la chaudière.

Dans le contexte des inconvénients des brûleurs étagés, les avantages des brûleurs modulants sont évidents. Le seul facteur qui oblige les managers à choisir des modèles par étapes est leur plus prix bas. Mais de telles économies sont trompeuses : ne vaudrait-il pas mieux dépenser une somme importante à la fois pour des brûleurs plus avancés, plus économiques et plus respectueux de l’environnement ? De plus, les coûts seront payants dans les prochaines années !

De nombreux acheteurs comprennent les avantages de l'utilisation de brûleurs modulants et il ne leur reste plus qu'à choisir les modèles nécessaires. Quels fabricants faut-il contacter ? Même avec une étude superficielle des prix des brûleurs importés et nationaux, il est clair que la différence est assez importante. Certains modèles fabricants étrangers plus de deux fois plus cher que les produits fabriqués en Russie.

Une analyse détaillée du marché des fabricants de brûleurs montre que les équipements russes sont nettement inférieurs à leurs homologues importés en termes de niveau d'automatisation. Afin d'atteindre haut niveau automatisation des brûleurs de fabrication russe, il faut investir pas mal espèces pour l'achat des systèmes d'automatisation nécessaires ainsi que l'installation et la mise en service des équipements. Sur la base des résultats de tous les travaux, il s'avère que le coût des brûleurs de fabrication russe modernisés est proche du coût des brûleurs importés. Mais en même temps, vous n'aurez pas la garantie à 100 % qu'un brûleur russe entièrement équipé vous fournira le résultat souhaité.

Conclusion de nos experts

Choisir le bon brûleur - étape importante lors de la construction ou de la modernisation d'une chaufferie. Cela dépend de la façon dont vous abordez cette question de manière responsable. travaux supplémentaireséquipement de chauffage. Un fonctionnement stable du brûleur, le respect des normes environnementales, une durée de vie plus longue des chaudières et la possibilité d'automatiser entièrement le fonctionnement d'une centrale thermique indiquent des avantages significatifs application dans les chaufferies de brûleurs modulants. Et si le bénéfice de leur fonctionnement est évident, ne pas en profiter est tout simplement déraisonnable.

Brûleurs Weishaupt / Allemagne Elco/ Allemagne , Cib Unigas / Italie, Baltur / L'Italie s'est révélée fiable et équipement de qualité. En choisissant ces brûleurs, vous gagnez en confiance et en profit ! À notre tour, nous sommes prêts à vous proposer des prix raisonnables et le délai de livraison le plus court pour l’équipement.

Les fabricants de chaudières de chauffage domestique, améliorant constamment leurs produits et leur offrant de nouvelles fonctions, rendent en même temps plus difficile la sélection de la bonne chaudière et son installation. Cela s'applique dans une large mesure à l'automatisation des chaudières - et maintenant chaudières murales, auparavant contrôlés par un seul potentiomètre, sont désormais souvent fournis avec un automatisme intégré de compensation des intempéries. Cependant, plus système complexe la gestion est toujours plus prix élevé. Une question raisonnable se pose : « Est-ce nécessaire ? Pour aider les consommateurs à répondre à cette question, nous essaierons de comprendre les principales fonctions de l'automatisation des chaudières.

Le but des systèmes de contrôle des chaudières domestiques est d'assurer la sécurité, bon fonctionnementéquipement et confort pour ceux qui vivent dans la maison ou l'appartement. Le confort dans notre cas est une température confortable et l'absence de nécessité d'entreprendre toute action pour l'assurer (par exemple, se rendre à la chaufferie, tourner le régulateur, etc.).
La situation en matière de sécurité est la plus simple et la plus claire : que le système de régulation soit intégré à la chaudière ou qu'il soit fourni séparément, il dispose toujours d'un limiteur de température de sécurité. Ce dispositif est un relais thermique dont l'ouverture des contacts entraîne l'arrêt de l'alimentation en combustible de la chaudière lorsque la température de sécurité de l'eau de la chaudière est dépassée. Le déclenchement du limiteur de température de sécurité constitue une situation d'urgence grave et son élimination, c'est-à-dire remplacement ou réinstallation dispositif de sécurité et la mise en marche de la chaudière nécessitent l'intervention d'un spécialiste de maintenance.
Il va sans dire que la sécurité est la priorité absolue parmi d'autres tâches, c'est pourquoi la limite supérieure de régulation de la température de l'eau de chaudière est réglée de manière à ce que la température ne dépasse jamais le niveau limite en raison du ruissellement. De quelle hausse de température parlons-nous ?
Imaginez la situation d'une panne de courant soudaine : le brûleur s'est éteint, pompe de circulation le circuit de la chaudière s'est arrêté. La chaudière se transforme en un système isolé. Au cours du processus d'installation dans ce système d'équilibre thermique, la température du métal diminue et la température de l'eau augmente de plusieurs degrés. Si avant cette augmentation, il était proche du maximum autorisé, une panne de chaudière lors d'une panne de courant est garantie. L'ampleur de l'augmentation possible de la température dépend de la conception et du matériau de la chaudière et est prise en compte par le fabricant de l'automatisation lors du réglage de la limite supérieure de régulation de la température de l'eau dans la chaudière.
Passons à l'objectif principal de l'automatisation des chaudières : assurer une température confortable dans les pièces chauffées. Comme on le sait, une température particulière dans une pièce s'établit lorsqu'un équilibre est atteint entre les pertes de chaleur et le transfert de chaleur des appareils de chauffage. Dans le même temps, afin de maintenir la valeur de température réglée, toute modification des pertes de chaleur provoquée par un changement de temps doit être compensée par une correction appropriée de la température du liquide de refroidissement ou de son débit volumétrique à travers les appareils de chauffage. Ce problème est plus facilement résolu à l'aide de vannes thermostatiques installées sur des radiateurs ou des convecteurs, tandis que la température du liquide de refroidissement reste constante. Dans ce cas, la fonction d'automatisation de la chaudière se réduit au maintien de la température de départ réglée.
Il faut dire que la plupart des chaudières domestiques ont une centrale de commande intégrée et ne nécessitent rien de plus : la température de soufflage est réglée manuellement, bien qu'elle soit maintenue automatiquement. L'algorithme de contrôle diffère selon le brûleur dont la chaudière est équipée : modulant, à un ou deux allures. Dans les chaudières équipées d'un brûleur à un étage, le régulateur de température agit comme un interrupteur de seuil qui allume et éteint le brûleur lorsque la température d'alimentation atteint les valeurs seuils. Entre seuils de commutation et
à la mise hors tension, une certaine différence est spécifiée - l'hystérésis de commutation (Fig. 1). En règle générale, les seuils d'activation et de désactivation sont situés symétriquement par rapport à la température d'alimentation réglée θ bouche de sorte que la valeur de température moyenne sur une longue période coïncide avec celle réglée.
Si le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage est faible et la consommation de chaleur est importante moins de puissance brûleur, la température augmentera trop rapidement après avoir allumé le brûleur. En conséquence, il existe un risque d'allumer le brûleur trop fréquemment, ce qui peut également affecter sa durée de vie. Ce problème est en train d'être surmonté de diverses manières. Par exemple, en utilisant une valeur d'hystérésis variable dans le temps (Ariston) : pendant la 1ère minute après la mise sous tension, elle est de 8, pendant la 2ème minute - 6, et à partir de la 3ème minute - 4 K.
L'algorithme de modification de la valeur d'hystérésis en fonction de la situation est intégré dans l'automatisation Kromschröder : au niveau de service des paramètres du système de contrôle, vous pouvez définir une hystérésis augmentée (jusqu'à 20 K) et sa durée (jusqu'à 30 minutes). En cas de faibles charges thermiques et, par conséquent, de courtes périodes de chauffage de la chaudière, une valeur d'hystérésis plus élevée s'applique. Si pour heure spécifiée Le seuil de coupure de l'hystérésis n'est pas atteint, la valeur d'hystérésis est automatiquement réduite de manière linéaire jusqu'à la valeur standard de 5 K.

Une approche fondamentalement différente est utilisée dans l'automatisation des chaudières Buderus, qui utilise un algorithme appelé « commutation dynamique » par les développeurs. Lorsque la température d'alimentation, augmentant ou diminuant, est comparée à la température de consigne θset, le système commence à calculer l'intégrale de la fonction de modification du décalage dans le temps (zone ombrée sur la Fig. 2). Le brûleur s'allume ou s'éteint lorsque l'intégrale atteint la valeur réglée. Évidemment, avec un chauffage rapide de la chaudière, la température de commutation est plus élevée qu'avec un chauffage lent. Ainsi, le seuil de commutation est automatiquement adapté aux caractéristiques du système de chauffage et à la quantité de chaleur consommée.
L'algorithme de contrôle d'une chaudière avec un brûleur à deux allures n'est pas fondamentalement différent de ce qui est discuté ci-dessus - seuls les seuils de commutation sont respectivement deux fois plus grands (Fig. 3).

Enfin, le brûleur modulant permet un contrôle proportionnel constant de la température d'alimentation, où la puissance du brûleur dépend linéairement du décalage de température. Cependant, une telle régulation n'est pas toujours possible, car pour de nombreux brûleurs modulants, la puissance ne varie pas progressivement de zéro, mais de 30 à 40 % valeur maximale. Si la consommation de chaleur dans le circuit de chauffage est inférieure à cette limite, nous sommes alors à nouveau confrontés à une régulation par seuil.
Jusqu'à présent, nous avons voulu dire que la température de départ est réglée manuellement par un potentiomètre sur le panneau de commande de la chaudière et est automatiquement maintenue par son système de contrôle. Cependant, le but du système de chauffage est de maintenir une température confortable dans la pièce, et il serait logique que cette température particulière soit une valeur contrôlée. Le dispositif qui maintient la température réglée dans la pièce - un thermostat d'ambiance - est le plus souvent lié à la pièce elle-même et n'est pas inclus dans la livraison principale de la chaudière. Cependant, étant donné que la régulation s'effectue via le contrôle du fonctionnement de la chaudière, nous considérerons le thermostat d'ambiance également comme un élément d'automatisation de la chaudière.
Le contrôle du fonctionnement de la chaudière afin de maintenir la température de consigne dans la pièce peut être effectué par l'un des deux types de régulation : biposition (tout ou rien) ou continue. Dans le premier cas, l'algorithme de contrôle est le même que pour une chaudière avec brûleur mono-allure. Cependant, par rapport à la température de l'eau de la chaudière, la température ambiante change beaucoup plus lentement lorsque la chaudière est allumée et éteinte, ce qui peut entraîner des écarts importants au-delà des valeurs seuils. Par conséquent, le contrôle tout ou rien n'est généralement pas recommandé pour les systèmes de chauffage équipés de chaudières de grande puissance (plus de 25 à 30 kW). Pour éviter de tels faux-ronds dans l'automatisation Kromschröder, par exemple, au niveau du service, un intervalle de temps de retard pour l'activation du 2ème étage peut être défini (Fig. 3), et ainsi le 2ème étage n'est pas activé immédiatement après avoir atteint le seuil. θon.2, mais après un temps spécifié. Cela offre une possibilité supplémentaire d'adapter le contrôleur de température aux caractéristiques d'un système de chauffage spécifique.

Avec une régulation continue, l'action de contrôle est la température de soufflage, qui change en fonction de l'écart de la température ambiante par rapport à la valeur réglée (Fig. 4). Le point de consigne de la température ambiante est une température qui est confortable pour l'utilisateur, et elle n'est pas toujours la même - par exemple, une température confortable pour dormir sous une couverture est inférieure de plusieurs degrés à celle du matin ou du soir, et pendant la journée, la la pièce peut être vide et la maintenir haute température cela n'a pas non plus de sens. La fonction de réglage et d'exécution d'un programme de température quotidien dans la pièce s'impose naturellement. La programmation quotidienne de la température est souvent possible pour différents jours de la semaine - en semaine ou le week-end - ainsi que pour occasions spéciales comme une fête ou des vacances.
Valeur réelle la température est mesurée par un capteur situé dans l'une des pièces de la maison, qui sert de référence et détermine le mode de chauffage dans toutes les autres pièces de la maison. Cependant, plus le nombre d'autres pièces est grand, moins il est possible de réaliser un chauffage confortable en les reliant en un seul circuit de chauffage régulé par la température de la pièce de référence. Pour contrôler une chaudière qui chauffe l'eau de plusieurs circuits de chauffage à la fois avec différentes caractéristiques, un certain paramètre d'entrée commun à ces circuits est requis. Elle pourrait être calculée sur la base des relevés de température dans les salles de référence de tous les circuits. Cependant, plus simple et solution efficace: Utilisez la température de l'air extérieur au bâtiment comme paramètre.

En effet : la température de soufflage de tout circuit de chauffage, nécessaire pour compenser les pertes de chaleur dans les locaux, est liée à la température de l'air extérieur par des relations bien connues, qui dans la représentation graphique sont généralement appelées graphiques de chauffage ou courbes de chauffage (Fig. 5). ). Il ne reste plus qu'à inclure ces relations pour chaque circuit spécifique dans l'algorithme de fonctionnement du système de régulation de la chaufferie. Dans l'automatisation de la plupart des fabricants, pour cela, vous devez sélectionner l'une des courbes de chauffage proposées, mais il existe d'autres approches : par exemple, le régulateur du système de régulation Buderus n'a besoin que de spécifier deux points à partir desquels l'automatisation calcule l'ensemble courbe.
Un système qui contrôle la chaudière et les circuits de chauffage en fonction de la température extérieure peut-il réagir à des changements inattendus du bilan thermique dans les pièces chauffées, par exemple en raison d'une fenêtre ouverte ou d'une cheminée allumée ? Dans la plupart des cas, cette possibilité se présente sous la forme d'un ajustement automatique (le plus souvent transfert parallèle) de la courbe de chauffe du circuit correspondant en fonction des relevés de la sonde de température ambiante. Par ailleurs, répondant aux demandes d'utilisateurs pointilleux souhaitant participer plus activement au contrôle du climat de la maison, de nombreux fabricants proposent, en plus de l'automatisation dépendant de la météo, un thermostat d'ambiance. Notons seulement que dans ce cas il existe toujours un risque, tout en augmentant le confort dans la pièce de référence, en le réduisant dans les autres pièces raccordées au même circuit de chauffage. De plus, les thermostats ne peuvent pas être utilisés dans la pièce de référence. appareils de chauffage, puisqu'il s'agit de systèmes de contrôle indépendants avec les mêmes paramètres d'entrée et de sortie que l'automatisation des chaudières.
Pourquoi toute cette complexité ? En quoi le contrôle dépendant des conditions météorologiques est-il meilleur que le schéma élémentaire que nous avons envisagé au tout début : une chaudière « permanente » et des thermostats sur tous les appareils de chauffage ?

Les partisans de l'automatisation en fonction des conditions climatiques font généralement référence au fait que l'essentiel saison de chauffage la demande de chaleur est bien inférieure à celle calculée, donc chauffer constamment le liquide de refroidissement à la température maximale est un gaspillage d'argent. Mais ce n’est pas la température qui coûte de l’argent, mais la chaleur produite, et si dans deux cas on consomme la même quantité de chaleur, alors peut-être qu’on produit la même quantité de chaleur ? Malheureusement non, car à la consommation de chaleur s'ajoutent toujours des pertes de chaleur, d'autant plus importantes que la température du liquide de refroidissement est élevée (Fig. 6). De plus, le rendement de la chaudière diminue à mesure que la température moyenne de l’eau de chaudière augmente. Ce sont ces pourcentages qui constituent l’argument économique en faveur d’une automatisation sensible aux conditions météorologiques. Cependant, compte tenu des prix nationaux de l’énergie, cet argument est facilement vaincu par celui du prix nettement plus élevé de l’automatisation elle-même.
Considérons également quelques fonctions d'automatisation des chaudières, dont le but n'est pas de créer du confort, mais d'assurer le fonctionnement le plus long et sans problème de l'équipement. En plus des méthodes déjà décrites pour éviter des démarrages trop fréquents du brûleur, ce groupe de fonctions comprend le maintien d'une température minimale de l'eau de chaudière. Le plus simple, mais néanmoins moyen efficace La mise en œuvre de cette fonction est ce qu'on appelle la logique de pompe, selon laquelle, lorsque le brûleur est allumé, la pompe de circulation du circuit de chaudière s'arrête chaque fois que la température de l'eau dans la chaudière est inférieure au seuil autorisé et ne démarre qu'à ce seuil. est dépassé.
Mais l’automatisation des chaudières ne peut pas s’occuper uniquement de la chaudière. Ainsi, certains systèmes de contrôle sont équipés d'une fonction permettant d'éviter le blocage des pompes et des vannes à trois voies : une fois par jour (exemple - chaudières Vaillant) ou par semaine (Buderus) toutes les pompes du système sont allumées. peu de temps, et toutes les vannes à trois voies sont également complètement ouvertes pendant une courte période, après quoi elles reviennent à l'état antérieur à cette procédure.
A la lecture de la documentation des fabricants, on a l'impression que les développeurs de systèmes de contrôle de chaudières agissent sur le principe : « plus de fonctionnalités- bon et différent ! Certes, il s'avère souvent que sous différents noms Les fonctions sont les mêmes, les différences résident uniquement dans les détails.

S. Zotov, Ph.D.
Revue "Aqua-Term" n°2 (54), 2010

Pour choisir la chaudière à gaz optimale, vous devez comprendre ses caractéristiques.

Le plus utilisé au quotidien chaudières à eau chaude faible puissance.

Ces unités sont économiques et faciles à utiliser, et présentent également de nombreuses configurations et modèles, chacun ayant ses propres avantages.

L'un des principaux éléments chaudière à gaz est son brûleur. Ce équipement spécial, qui prépare le carburant pour la combustion et l'achemine vers la chambre de combustion, où le jet mélange gaz-air s'enflamme et génère de la chaleur. Le choix correct du brûleur garantira une efficacité de combustion maximale du combustible, augmentera le rendement global (rendement) de la chaudière et réduira les coûts financiers du combustible.

Classification des brûleurs à gaz

Il existe différents types de brûleurs à gaz. Faire bon choix brûleurs, vous devez prendre en compte le type de gaz brûlé, sa teneur en calories, sa pression, sa fonction et la conception de la chaudière.

Par surpression de gaz

• Haute pression – plus de 30 kPa. (kilo Pascal);
• Moyenne pression – de 5 à 30 kPa ;
• Basse pression – jusqu'à 5 kPa.

Par type de combustible brûlé

Les chaudières à gaz pour eau chaude domestique et industrielle fonctionnent généralement avec deux types de combustibles :

• mélange propane-butane liquéfié;
• gaz naturel (méthane) à l’état gazeux.

Les caractéristiques physiques de ces gaz diffèrent les unes des autres, c'est pourquoi les brûleurs permettant de les brûler présentent leurs propres différences. Mais le type de combustible brûlé ne limite pas le choix de l'unité. N'importe quelle chaudière au gaz naturel peut être convertie pour brûler du propane et vice versa.