Brûleurs à une allure, à deux allures et modulants pour chaudières de chauffage. Aperçu.

Lors du choix des brûleurs, les consommateurs sont confrontés à une tâche ardue- quel brûleur choisir . Ce choix leur permet de faire une petite comparaison de brûleurs différents fabricants par le type de régulation et le niveau d'automatisation du dispositif brûleur.

Nous vous invitons à vous familiariser avec l'opinion des spécialistes de notre entreprise basée sur l'expérience d'utilisation des brûleurs combinés fioul 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 capacité allant jusqu'à 500 - 600 kW, qui sont installés dans les chaufferies des maisons privées, les petits bâtiments industriels, commerciaux et administratifs).

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

Si vous ne montrez pas augmenté les pré-requis techniques aux équipements à installer et souhaitez disposer d'une chaufferie fiable ne nécessitant pas d'investissements financiers initiaux importants, alors vous pouvez opter pour des brûleurs avec modes de fonctionnement à une étape et à deux étapes;

Si, par conséquent, vous souhaitez 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, vous feriez mieux de postuler brûleurs modulants ou brûleurs à réglage coulissant à deux allures, qui offrira la possibilité de programmer la puissance et une large plage de fonctionnement de la régulation du brûleur.

Groupe 2. Brûleurs pour installations de chauffage de grande 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'alimentation en chaleur de grands bâtiments industriels, commerciaux et administratifs).

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

Groupe 3. Brûleurs à utiliser sur équipement technologique (ce groupe comprend les brûleurs de toute capacité, en fonction de la capacité de l'équipement technologique).

Pour ce groupe, il est préférable brûleurs modulants... Le choix de ces brûleurs est déterminé non pas tant par les souhaits du client, mais exigences technologiques production. Par exemple : dans certains processus de production, il est nécessaire de respecter un programme de température strictement défini et d'éviter les chutes de température, sinon cela peut entraîner une violation processus technologique, des dommages aux produits et, par conséquent, des pertes financières importantes. Les brûleurs à commande pas à pas peuvent également être utilisés sur installations technologiques, mais uniquement dans les cas où de légères variations de température sont autorisées et n'entraînent pas de conséquences négatives.

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

Brûleurs à une allure ils ne fonctionnent que dans une plage de puissance, ils fonctionnent dans un mode difficile pour la chaudière. Pendant le fonctionnement des brûleurs à une allure, il y a des allumages et des extinctions fréquents du brûleur, qui sont régulés par l'automatisation de la chaudière.

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

Brûleurs coulissants à deux allures permettre une transition en douceur de la première étape à la seconde. C'est un croisement entre un brûleur à deux allures et un brûleur modulant.

Brûleurs modulants chauffer la chaudière en continu, en augmentant ou en diminuant la puissance selon les besoins. La plage de changement du 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 offrent la plus grande précision de contrôle possible, car les erreurs mécaniques dans le fonctionnement des brûleurs sont éliminées.

Prix ​​avantages et inconvénients

Bien sûr, les brûleurs modulants sont plus chers que les modèles étagés, mais ils présentent un certain nombre d'avantages par rapport à eux. Le mécanisme de régulation de puissance en douceur permet de réduire au minimum la cyclicité des chaudières, ce qui réduit considérablement les contraintes mécaniques sur les parois et dans les éléments de la chaudière, ce qui signifie qu'elle prolonge sa "durée de vie". Dans le même temps, l'économie de carburant est d'au moins 5%, et avec un réglage approprié, 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 opter pour des modèles échelonnés est leur plus bas prix... Mais ce genre d'économies est trompeur : ne vaudrait-il pas mieux dépenser une grosse somme à la fois pour de meilleurs brûleurs, plus économiques et plus respectueux de l'environnement ? De plus, les coûts seront amortis 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 dont ils ont besoin. Vers quels fabricants se tourner ? Même avec une étude sommaire des prix des brûleurs importés et nationaux, il est clair que la différence est très significative. 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 d'automatisation. Afin d'obtenir haut niveau l'automatisation des brûleurs de fabrication russe, il est nécessaire d'investir beaucoup d'argent dans l'achat des systèmes d'automatisation nécessaires et de travailler sur 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 une garantie à 100% qu'un brûleur russe entièrement équipé vous fournira le résultat souhaité.

Conclusion de nos spécialistes

Sélection correcte du brûleur - étape importante lors de la construction ou de la modernisation de la chaufferie. Le degré de responsabilité avec lequel vous avez abordé ce problème dépend de la poursuite des travauxéquipement 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 parlent de avantages significatifs application en chaufferie des brûleurs modulants. Et si les bénéfices de leur exploitation sont évidents, il est tout simplement déraisonnable de ne pas en profiter.

Brûleurs Weishaupt / Allemagne , Elco / Allemagne , Cib unigas / Italie, Baltur / L'Italie s'est imposée comme un pays fiable et équipement de qualité... En choisissant ces brûleurs, vous gagnez en confiance et en avantage ! En retour, nous sommes prêts à vous fournir 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 les dotant de nouvelles fonctions, compliquent en même temps le choix de la bonne chaudière et son réglage. Ceci s'applique dans une large mesure à l'automatisation des chaudières - maintenant et chaudières murales auparavant contrôlés avec un seul potentiomètre sont maintenant souvent fournis avec une automatisation intégrée en fonction des conditions météorologiques. Cependant, plus un système complexe la gestion est toujours et plus prix élevé... Une question raisonnable se pose : « Est-ce nécessaire ? Pour aider les consommateurs à y répondre, nous essaierons de comprendre les fonctions de base de l'automatisation des chaudières.

Les systèmes de contrôle des chaudières domestiques ont pour but d'assurer la sécurité, bon fonctionnementéquipement et confort pour ceux qui vivent en maison ou en appartement. Le confort dans notre cas est une température confortable et l'absence de besoin de prendre des mesures pour l'assurer (par exemple, aller à la chaufferie, tourner le régulateur, etc.).
Le plus simple et le plus compréhensible est la situation de la sécurité: que le système de contrôle 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 valeur sûre de la température de l'eau de la chaudière est dépassée. Le déclenchement du coupe-circuit de sécurité haute limite est une situation anormale grave et son remède, c'est-à-dire E. remplacement ou réinstallation dispositif de sécurité et le démarrage de la chaudière nécessitent l'intervention d'un technicien de service.
Bien entendu, la sécurité est de la plus haute priorité parmi d'autres tâches, de sorte que la limite supérieure du contrôle de la température de l'eau de la chaudière est réglée de manière à ce que la température ne dépasse jamais la valeur limite en raison d'un faux-rond. De quel type de dépassement de température parlons-nous ?
Imaginez la situation d'une coupure de courant soudaine : le brûleur s'est éteint, pompe de circulation le circuit chaudière s'est arrêté. La chaudière est convertie en un système isolé. Lors de l'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 en cas de panne de courant est garantie. La valeur de l'éventuel dépassement de température dépend de la conception et du matériau de la chaudière et est prise en compte par le fabricant de l'automatisme 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 vous le savez, l'une ou l'autre température 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 causée par un changement de temps doit être compensée par une correction correspondante 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 de l'automatisation de la chaudière est réduite au maintien de la température de départ souhaitée.
Je dois dire que la plupart des chaudières domestiques ont une unité de contrôle intégrée et n'implique rien de plus : la température de départ est réglée manuellement, bien qu'elle soit maintenue automatiquement. Dans ce cas, l'algorithme de régulation diffère selon le brûleur équipé de la chaudière : modulant, à un ou deux allures. Dans les chaudières avec brûleur à une allure, le régulateur de température fonctionne comme un interrupteur à seuil qui allume et éteint le brûleur lorsque la température de départ atteint les valeurs seuils. Entre les seuils d'inclusion et
éteindre une certaine différence est réglé - allumer l'hystérésis (Fig. 1). En règle générale, les seuils d'activation et de désactivation sont situés symétriquement par rapport à la consigne de température de départ θ réglée de sorte que la valeur de température moyenne sur une longue période coïncide avec la consigne.
Si le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage est faible et que la consommation de chaleur est importante moins de pouvoir brûleur, la température augmentera trop rapidement après avoir allumé le brûleur. En conséquence, il existe un risque de démarrages trop fréquents du brûleur, ce qui peut affecter sa ressource. Ce problème est en train d'être surmonté différentes façons... Par exemple, en utilisant une valeur d'hystérésis variable dans le temps (Ariston) : dans la minute qui suit la mise sous tension, elle est de 8, pendant la 2e minute - 6 et à partir de la 3e minute - 4 K.
L'algorithme de modification de la valeur d'hystérésis en fonction de la situation est intégré dans l'automatisme de la société Kromschröder : au niveau du service du réglage de la régulation, une hystérésis augmentée (jusqu'à 20 K) et sa durée (jusqu'à 30 minutes) peuvent être réglé. À de faibles charges thermiques et, par conséquent, à des temps de chauffage courts de la chaudière, une valeur d'hystérésis accrue est en vigueur. Si pour régler le temps hystérésis, le seuil de coupure n'est pas atteint, la valeur d'hystérésis est automatiquement réduite de manière linéaire jusqu'au standard 5 K.

Une approche fondamentalement différente est utilisée dans l'automatisation de la chaudière Buderus, où un algorithme appelé par les développeurs « commutation dynamique » est appliqué. Lorsque la température de départ, croissante ou décroissante, est comparée à la température de consigne θset, le système commence à calculer l'intégrale de la fonction de l'écart dans le temps (dans la Fig. 2 - zone ombrée). Le brûleur est allumé ou éteint lorsque l'intégrale atteint la valeur de consigne. Evidemment, lorsque la chaudière chauffe rapidement, la température de commutation est plus élevée que lorsqu'elle est lente. De cette manière, le seuil de commutation est automatiquement adapté aux caractéristiques du système de chauffage et à la demande de chaleur.
L'algorithme de contrôle pour une chaudière avec un brûleur à deux allures ne diffère pas fondamentalement de ce qui a été discuté ci-dessus - seuls les seuils de commutation, respectivement, sont deux fois plus grands (Fig. 3).

Enfin, le brûleur modulant permet une régulation proportionnelle constante de la température de départ lorsque la puissance du brûleur est linéairement dépendante de l'écart de température. Cependant, une telle régulation n'est pas toujours possible, car dans de nombreux brûleurs modulants, la puissance varie en douceur non pas de zéro, mais de 30 à 40% valeur maximum... Si la demande de chaleur dans le circuit de chauffage est inférieure à cette limite, nous rencontrons à nouveau une régulation de seuil.
Jusqu'à présent, nous avions à l'esprit que la température de départ est réglée manuellement par un potentiomètre sur le tableau de commande de la chaudière et est automatiquement maintenue par son système de contrôle. Cependant, le système de chauffage a pour but de maintenir une température confortable dans la pièce, et il serait logique que cette température soit une valeur réglable. L'appareil qui maintient la température de consigne dans la pièce - le thermostat d'ambiance - est le plus souvent lié à la pièce elle-même et n'est pas inclus dans le kit de livraison de base de la chaudière. Cependant, puisque la régulation s'effectue par le contrôle du fonctionnement de la chaudière, nous considérerons le thermostat d'ambiance comme un élément de l'automatisation de la chaudière.
Le fonctionnement de la chaudière afin de maintenir la température de consigne dans la pièce peut être contrôlé par l'un des deux types de régulation : à deux positions (marche-arrêt) ou continue. Dans le premier cas, l'algorithme de régulation est le même que pour une chaudière à 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 / éteinte, ce qui peut conduire à ses dépassements importants au-delà des valeurs seuils. Par conséquent, la régulation tout ou rien n'est généralement pas recommandée pour les systèmes de chauffage avec des chaudières de grande puissance (plus de 25-30 kW). Pour éviter de tels dépassements dans l'automatisation Kromschröder, par exemple, au niveau du service, un intervalle de temps pour le délai d'activation du 2ème étage peut être défini (Fig. 3), et ainsi le 2ème étage ne s'allume pas immédiatement après avoir atteint le seuil θsur 2, mais après écoulement du temps spécifié. Cela donne une possibilité supplémentaire d'ajuster le régulateur de température aux caractéristiques d'un système de chauffage particulier.

Avec une régulation continue, l'action de régulation est la température de départ, qui est modifiée en fonction de l'écart de la température ambiante par rapport à la valeur de consigne (Fig. 4). La valeur de température réglée dans la pièce est la température confortable pour l'utilisateur, et ce n'est pas toujours la même - par exemple, la température confortable pour dormir sous une couverture est inférieure de plusieurs degrés à celle du matin ou du soir, et pendant le jour où la pièce peut être vide et y être maintenue. forte fièvre n'a pas de sens non plus. Il va sans dire que la fonction de réglage et d'exécution de la programmation quotidienne de la température dans la pièce s'impose d'elle-même. La programmation quotidienne de la température est souvent possible pour différents jours de la semaine - en semaine ou en week-end, ainsi que pour cas spéciaux comme une fête ou des vacances.
Valeur actuelle 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 il y a de pièces, moins la tâche de chauffage confortable devient réalisable en les reliant en un seul circuit de chauffage régulé par la température de la pièce de référence. Pour piloter une chaudière qui chauffe l'eau de plusieurs circuits de chauffage à la fois avec caractéristiques différentes, un certain paramètre d'entrée commun à ces contours est requis. Elle pourrait être calculée sur la base des relevés de température dans les pièces de référence de tous les circuits. Cependant, la distribution est devenue plus simple et solution efficace: Utilisez la température de l'air extérieur comme paramètre.

En effet : la température de départ de tout circuit de chauffage nécessaire pour compenser les pertes de chaleur dans les pièces est liée à la température extérieure par des relations bien connues, qui en représentation graphique sont généralement appelées courbes de chauffe ou courbes de chauffe (Fig. 5). Il ne reste plus qu'à établir ces rapports pour chaque circuit spécifique dans l'algorithme du système de contrôle de la chaudière. Dans l'automatisation de la plupart des fabricants, pour cela, il est nécessaire de sélectionner l'une des courbes de chauffe proposées, mais il existe d'autres approches: par exemple, l'installateur du système de contrôle Buderus doit définir deux points par lesquels l'automatisation calcule le courbe entière.
Le système qui contrôle la chaudière et les circuits de chauffage par température extérieure peut-il réagir aux changements imprévus 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 est incorporée sous forme de correction automatique (le plus souvent - transfert parallèle) de la courbe de chauffe du circuit correspondant en fonction des lectures de la sonde de température ambiante. De plus, répondant aux exigences des utilisateurs méticuleux qui souhaitent participer plus activement à la régulation du climat de la maison, de nombreux fabricants proposent, en plus de l'automatisation en fonction de la météo, un thermostat d'ambiance. On constate seulement qu'il y a toujours un risque, en augmentant le confort dans la pièce de référence, de le réduire dans d'autres pièces reliées au même circuit de chauffage. De plus, les thermostats ne peuvent pas être utilisés dans la pièce de référence. appareils de chauffage, car ce sont des systèmes de contrôle indépendants avec les mêmes paramètres d'entrée et de sortie que pour l'automatisation de la chaudière.
Pourquoi toutes ces difficultés ? Pourquoi le contrôle dépendant du temps est-il meilleur que le schéma élémentaire que nous avons envisagé au tout début - une chaudière "constante" plus des thermostats sur tous les appareils de chauffage ?

Les partisans de l'automatisation dépendante des conditions météorologiques font généralement référence au fait que la partie principale saison de chauffage le besoin de chaleur est bien inférieur à celui calculé, donc chauffer constamment le liquide de refroidissement à la température maximale est un gaspillage d'argent. Mais après tout, ce n'est pas la température qui coûte de l'argent, mais la chaleur produite, et si dans deux cas la même quantité de chaleur est consommée, alors peut-être la même quantité est-elle produite ? Malheureusement non, car outre la consommation de chaleur, il y a toujours aussi ses pertes, qui sont d'autant plus importantes que la température du liquide de refroidissement est élevée (Fig. 6). De plus, l'efficacité de la chaudière diminue avec une augmentation de la température moyenne de l'eau de la chaudière. Ce sont ces pourcentages qui constituent un argument économique en faveur d'une automatisation dépendante des conditions météorologiques. Cependant, étant donné nos prix de l'énergie domestiques, cet argument est facilement défait par l'argument d'un prix nettement plus élevé pour l'automatisation elle-même.
Considérons également certaines des fonctions de l'automatisation de la chaudière, dont le but n'est pas de créer du confort, mais d'assurer le fonctionnement le plus longtemps possible 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 de la température minimale de l'eau de chaudière. Le plus simple, mais, néanmoins, méthode efficace la mise en œuvre de cette fonction est la logique dite de pompe, selon laquelle, lorsque le brûleur est allumé, la pompe de circulation du circuit chaudière s'arrête chaque fois que la température de l'eau dans la chaudière descend en dessous du seuil admissible et ne démarre pas avant ce seuil est dépassé.
Mais non seulement la chaudière peut être prise en charge par l'automatisation de la chaudière. Ainsi, certains systèmes de régulation sont équipés d'une fonction pour éviter le blocage des pompes et vannes trois voies : une fois par jour (par exemple - chaudières Vaillant) ou par semaine (Buderus), toutes les pompes de l'installation sont allumées à un temps limité, et toutes les vannes à trois voies s'ouvrent également complètement pendant une courte période, après quoi elles reviennent à l'état d'avant cette procédure.
En lisant la documentation des fabricants, on a l'impression que les développeurs de systèmes de contrôle de chaudières agissent selon le principe : "plus de fonctions - bonnes et différentes !". Certes, il s'avère souvent que sous des noms différents les mêmes fonctions se trouvent, les différences ne sont que dans les détails.

S. Zotov, Ph.D.
Revue "Aqua-Therm" №2 (54), 2010

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

Le plus répandu dans la vie quotidienne reçu chaudières à eau chaude batterie faible.

Ces unités sont économiques et faciles à utiliser, et sont disponibles dans de nombreuses configurations et modèles, chacun avec ses propres avantages.

L'un des principaux éléments chaudière à gaz est son brûleur. ce équipement spécial, qui prépare le combustible à la combustion et l'introduit dans la chambre de combustion, où le jet mélange gaz-air inflammable et dégage de la chaleur. Le bon choix du brûleur assurera une efficacité maximale de combustion du combustible, augmentera l'efficacité globale (efficacité) de la chaudière et réduira les coûts financiers du combustible.

Classification des brûleurs à gaz

Il existe différents types de brûleurs à gaz. À faire bon choix brûleur, vous devez tenir compte du type de gaz de combustion, de son pouvoir calorifique, de la pression, de la destination et de 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 eau chaude domestique et industrielle au gaz 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, par conséquent, les brûleurs pour leur combustion ont leurs propres différences. Mais le type de combustible brûlé ne limite pas le choix de l'unité. Toute chaudière au gaz naturel peut être convertie pour brûler du propane et vice versa.