Jednostupanjski, dvostupanjski i modulacijski plamenici za kotlove za grijanje. Pregled.

Prilikom odabira plamenika, potrošači se suočavaju s zastrašujućim zadatkom- koji plamenik odabrati . Ovaj izbor im omogućuje da naprave malu usporedbu plamenika različitih proizvođača po vrsti regulacije i stupnju automatizacije uređaja plamenika.

Pozivamo vas da se upoznate s mišljenjem stručnjaka naše tvrtke na temelju iskustva korištenja kombiniranih, uljnih i plinskih plamenika Weishaupt, Elco, Cib Unigas i Baltur.

Definirajmo osnovne zahtjeve za plamenike, ovisno o primjeni. Ovisno o području primjene, plamenici se mogu podijeliti u grupe.

Grupa 1. Plamenici za sustave individualno grijanje (u ovu skupinu ubrajamo plamenike snage do 500 - 600 kW, koji se ugrađuju u kotlovnice privatnih kuća, male industrijske i poslovne i upravne zgrade).

Prilikom odabira plamenika za određenu skupinu potrošača potrebno je uzeti u obzir želje kupca u razini automatizacije pojedine kotlovnice:

Ako ne pokažete povećano tehnički zahtjevi opremi koju treba ugraditi i ako želite imati pouzdanu kotlovnicu koja ne zahtijeva velika početna financijska ulaganja, onda se možete odlučiti za plamenike s jednostupanjski, dvostupanjski načini rada;

Ako kao rezultat želite izgraditi sustav grijanja s visokom razinom automatizacije, regulacijom ovisnom o vremenskim prilikama, kao i niskom potrošnjom goriva i energije, bolje je primijeniti modulacijski plamenici ili klizni dvostupanjski plamenici, što će osigurati mogućnost programiranja snage i širokog radnog raspona regulacije plamenika.

Grupa 2. Plamenici za sustave grijanja velikih stambeni kompleksi (u ovu skupinu ubrajamo plamenike snage veće od 600 kW za potrebe stambeno-komunalne djelatnosti, centralno grijanje, kao i za opskrbu toplinom velikih industrijskih i poslovnih i upravnih zgrada).

· Klizni dvostupanjski ili modulacijski plamenici idealni su za ovu grupu. To je zbog: velikog kapaciteta kotlovnica, želje kupca za izgradnjom kotlovnice s visokom razinom automatizacije, želje da se osigura što manja potrošnja goriva i električne energije (korištenje frekvencijske kontrole snage ventilatora), te također koristiti opremu za automatsku kontrolu zaostalog kisika u dimnim plinovima (kontrola kisika).

Grupa 3. Plamenici za upotrebu na tehnološke opreme (ova skupina uključuje plamenike bilo kojeg kapaciteta, ovisno o kapacitetu tehnološke opreme).

Za ovu grupu je poželjno modulacijski plamenici... Izbor ovih plamenika određen je ne toliko željama kupca, već tehnoloških zahtjeva proizvodnja. Na primjer: u nekim proizvodnim procesima potrebno je pridržavati se strogo definiranog temperaturnog rasporeda i spriječiti pad temperature, inače to može dovesti do kršenja tehnološki proces, štetu na proizvodima i, kao rezultat, značajne financijske gubitke. Plamenici s regulacijom koraka također se mogu koristiti na tehnološke instalacije, ali samo u slučajevima kada su male temperaturne fluktuacije dopuštene i ne povlače negativne posljedice.

Kratak opis principa rada plamenika s različiti tipovi propis.

Jednostupanjski plamenici rade samo u jednom rasponu snage, rade u načinu rada koji je težak za kotao. Tijekom rada jednostupanjskih plamenika dolazi do čestog uključivanja i isključivanja plamenika, što je regulirano automatizacijom kotlovske jedinice.

Dvostepeni plamenici , kao što ime govori, imaju dvije razine snage. Prvi stupanj obično daje 40% snage, a drugi 100%. Prijelaz iz prvog stupnja u drugi događa se ovisno o kontroliranom parametru kotla (temperatura rashladnog sredstva ili tlak pare), načini uključivanja / isključivanja ovise o automatizaciji kotla.

Klizni dvostupanjski plamenici omogućiti glatki prijelaz iz prve faze u drugu. Riječ je o križanju dvostupanjskog i modulirajućeg plamenika.

Modulirajući plamenici zagrijavajte kotao kontinuirano, povećavajući ili smanjujući snagu prema potrebi. Raspon promjene načina izgaranja je od 10 do 100% nazivne snage.

Modulacijski plamenici su podijeljeni u tri vrste prema principu rada modulacijskih uređaja:

1.plamenici sa mehanički sustav modulacija;

2. plamenici s pneumatskim modulacijskim sustavom;

3. plamenici s elektronskom modulacijom.

Za razliku od plamenika s mehaničkom i pneumatskom modulacijom, plamenici s elektroničkom modulacijom osiguravaju najveću moguću točnost upravljanja jer se eliminiraju mehaničke greške u radu uređaja plamenika.

Prednosti i nedostaci cijene

Naravno, modulacijski plamenici su skuplji od stupnjevitih modela, ali imaju niz prednosti u odnosu na njih. Mehanizam glatke regulacije snage omogućuje da se ciklus uključivanja-isključivanja kotlova svede na minimum, što značajno smanjuje mehanička naprezanja na zidovima i u jedinicama kotla, a time i produljuje njegov "život". Istodobno, ekonomičnost goriva iznosi najmanje 5%, a pravilnim podešavanjem možete postići 15% ili više... I konačno, ugradnja modulacijskih plamenika ne zahtijeva zamjenu skupih kotlova, ako ispravno funkcioniraju, uz povećanje učinkovitosti kotla.

S obzirom na nedostatke stupnjevitih plamenika, prednosti modulacijskih plamenika su očite. Jedini faktor koji tjera menadžere da se odluče za stepenaste modele je njihov više niska cijena... Ali ovakve uštede varaju: ne bi li bilo bolje potrošiti veliki iznos odjednom na bolje, ekonomičnije i ekološki prihvatljivije plamenike? Štoviše, troškovi će se isplatiti u sljedećih nekoliko godina!

Mnogi kupci razumiju prednosti korištenja modulirajućih plamenika i sada samo moraju odabrati modele koji su im potrebni. Koje je proizvođače bolje kontaktirati? Već površnim proučavanjem cijena uvoznih i domaćih plamenika jasno je da je razlika vrlo značajna. Neki modeli stranih proizvođača više nego dvostruko skuplji od proizvoda ruske proizvodnje.

Detaljna analiza tržišta proizvođača plamenika pokazuje da je ruska oprema značajno inferiornija od uvezenih kolega u smislu automatizacije. Kako bi se postiglo visoka razina automatizacija plamenika ruske proizvodnje, potrebno je uložiti mnogo novca u kupnju potrebnih sustava automatizacije i rad na instalaciji i puštanju opreme u pogon. Na temelju rezultata svih radova, ispada da je trošak naknadno opremljenih plamenika ruske proizvodnje blizu cijene uvezenih plamenika. Ali u isto vrijeme, nećete imati stopostotno jamstvo da će vam potpuno opremljen ruski plamenik pružiti željeni rezultat.

Zaključak naših stručnjaka

Odabir pravog plamenika - važna faza prilikom izgradnje ili modernizacije kotlovnice. Koliko ste odgovorno pristupili ovom pitanju ovisi o tome daljnji rad oprema za grijanje. O tome govore stabilan rad plamenika, usklađenost s ekološkim standardima, dulji vijek trajanja kotlova i mogućnost potpune automatizacije rada termoelektrane. značajne prednosti primjena u kotlovnicama modulacijskih plamenika. A ako su koristi od njihovog iskorištavanja očite, jednostavno je nerazumno ne iskoristiti ih.

Plamenici Weishaupt / Njemačka , Elco / Njemačka , Cib unigas / Italija, Baltur / Italija se nametnula kao pouzdana i kvalitetna oprema... Odabirom ovih plamenika stječete samopouzdanje i korist! Zauzvrat, spremni smo Vam pružiti razumne cijene i najkraći mogući rok isporuke opreme.

Proizvođači kotlova za grijanje u kućanstvu, neprestano poboljšavajući svoje proizvode i dajući im nove funkcije, istodobno kompliciraju odabir pravog kotla i njegovu prilagodbu. U najvećoj mjeri to se odnosi na automatizaciju kotlova - sada i zidni kotlovi prethodno kontrolirani jednim potenciometrom sada se često isporučuju s ugrađenom automatizacijom kompenziranom po vremenskim uvjetima. Međutim, više složen sustav menadžment je uvijek i više visoka cijena... Postavlja se razumno pitanje: "Je li potrebno?" Kako bismo pomogli potrošačima da odgovore, pokušajmo razumjeti osnovne funkcije automatizacije kotla.

Svrha upravljačkih sustava za kućne kotlove je osigurati sigurnost, ispravan rad oprema i udobnost za one koji žive u kući ili stanu. Udobnost u našem slučaju je ugodna temperatura i odsutnost potrebe za poduzimanjem bilo kakvih radnji kako bi se to osiguralo (na primjer, idite u kotlovnicu, okrenite regulator itd.).
Najjednostavnija i najrazumljivija situacija je sa sigurnošću: je li upravljački sustav ugrađen u kotao ili se isporučuje zasebno - uvijek ima sigurnosni limitator temperature. Ovaj uređaj je toplinski relej, čije otvaranje kontakata dovodi do prekida dovoda goriva u kotao kada je sigurna vrijednost temperature vode u kotlu prekoračena. Isključivanje sigurnosnog prekidača visoke granice je ozbiljna abnormalna situacija i njezino rješenje, tj. zamjena ili ponovna instalacija uređaj za sigurnost i pokretanje kotla zahtijevaju intervenciju servisera.
Naravno, sigurnost je na prvom mjestu među ostalim zadaćama, stoga je gornja granica regulacije temperature kotlovske vode postavljena tako da temperatura nikada ne prijeđe graničnu vrijednost zbog isteka. O kakvom temperaturnom ispadanju je riječ?
Zamislite situaciju s iznenadnim nestankom struje: plamenik se ugasio, cirkulacijska pumpa krug kotla je zaustavljen. Kotao se pretvara u izolirani sustav. Tijekom ugradnje u ovaj sustav toplinske ravnoteže, temperatura metala se smanjuje, a temperatura vode raste za nekoliko stupnjeva. Ako je prije ovog povećanja bilo blizu maksimalno dopuštenog, tada je zajamčen kvar kotla u slučaju nestanka struje. Vrijednost mogućeg prekoračenja temperature ovisi o izvedbi i materijalu kotla i uzima je u obzir proizvođač automatike pri postavljanju gornje granice za regulaciju temperature vode u kotlu.
Prijeđimo na glavnu svrhu automatizacije kotla: osiguranje ugodne temperature u grijanim prostorijama. Kao što znate, jedna ili druga temperatura u prostoriji uspostavlja se kada se postigne ravnoteža između gubitaka topline i prijenosa topline iz uređaja za grijanje. Istodobno, kako bi se održala zadana vrijednost temperature, svaka promjena gubitka topline uzrokovana promjenom vremena mora se nadoknaditi odgovarajućom korekcijom temperature rashladne tekućine ili njezinog volumetrijskog protoka kroz uređaje za grijanje. Taj se problem najlakše rješava uz pomoć termostatskih ventila ugrađenih na radijatore ili konvektore, dok temperatura rashladne tekućine ostaje konstantna. U tom se slučaju funkcija automatizacije kotla svodi na održavanje željene temperature polaza.
Moram reći da većina kućanskih kotlova ima ugrađenu upravljačku jedinicu i ne podrazumijeva ništa više: temperatura polaza se postavlja ručno, iako se održava automatski. Upravljački algoritam u ovom slučaju razlikuje se ovisno o tome koji je plamenik opremljen kotlom: modulacijski, jednostupanjski ili dvostupanjski. U kotlovima s jednostupanjskim plamenikom regulator temperature radi kao granični prekidač koji uključuje i isključuje plamenik kada temperatura polaza dosegne granične vrijednosti. Između pragova uključivanja i
isključivanja, postavlja se određena razlika - histereza uključivanja (slika 1). U pravilu, pragovi uključivanja i isključivanja smješteni su simetrično u odnosu na zadanu temperaturu polaza θ postavljenu tako da se prosječna vrijednost temperature tijekom dužeg razdoblja poklapa s zadanom.
Ako je volumen rashladne tekućine u sustavu grijanja mali, a potrošnja topline je značajna manje snage plamenika, temperatura će prebrzo porasti nakon uključivanja plamenika. Sukladno tome, postoji opasnost od prečestih pokretanja plamenika, što može utjecati na njegov resurs. Ovaj problem se prevladava različiti putevi... Na primjer, koristeći vremenski promjenjivu vrijednost histereze (Ariston): unutar 1 minute nakon uključivanja iznosi 8, unutar 2. minute - 6, a počevši od 3. minute - 4 K.
Algoritam za promjenu vrijednosti histereze ovisno o situaciji ugrađen je u automatiku tvrtke Kromschröder: na razini usluge podešavanja upravljačkog sustava može se povećati histereza (do 20 K) i njeno trajanje (do 30 minuta). biti postavljena. Pri niskim toplinskim opterećenjima i, sukladno tome, kratkom vremenu zagrijavanja kotla, na snazi ​​je povećana vrijednost histereze. Ako za Postavi vrijeme histereze, prag isključivanja nije dostignut, vrijednost histereze se automatski linearno smanjuje na standardnih 5 K.

Temeljno drugačiji pristup koristi se u automatizaciji kotlova Buderus, gdje se primjenjuje algoritam koji su programeri nazivali "dinamičko prebacivanje". Kada se temperatura polaza, rastuća ili opadajuća, usporedi sa zadanom temperaturom θset, sustav počinje izračunavati integral funkcije odstupanja u vremenu (na slici 2 - zasjenjeno područje). Plamenik se uključuje ili isključuje kada integral dosegne zadanu vrijednost. Očito, kada se kotao brzo zagrijava, temperatura uključivanja je viša nego kada je spora. Na taj se način automatski prag uključivanja prilagođava karakteristikama sustava grijanja i zahtjevima za toplinom.
Upravljački algoritam za kotao s dvostupanjskim plamenikom ne razlikuje se u osnovi od prethodnog razmatranog, samo su pragovi uključivanja dvostruko veći (slika 3).

Konačno, modulacijski plamenik omogućuje stalnu proporcionalnu kontrolu temperature polaza kada je snaga plamenika linearno ovisna o odstupanju temperature. Međutim, takva regulacija nije uvijek moguća, jer za mnoge modulirajuće plamenike snaga se glatko mijenja ne od nule, već od 30-40% maksimalna vrijednost... Ako je potrošnja topline u krugu grijanja ispod ove granice, tada se ponovno susrećemo s regulacijom praga.
Do sada smo imali na umu da se polazna temperatura postavlja ručno potenciometrom na upravljačkoj ploči kotla i automatski se održava od strane njegovog upravljačkog sustava. No, svrha sustava grijanja je održavanje ugodne temperature u prostoriji, a logično bi bilo da ta temperatura bude podesiva vrijednost. Uređaj koji održava zadanu temperaturu u prostoriji - sobni termostat - najčešće je vezan za samu prostoriju i nije uključen u osnovni isporučni set kotla. Međutim, budući da se regulacija odvija kroz kontrolu rada kotla, sobni termostat ćemo smatrati elementom automatike kotla.
Upravljanje radom kotla radi održavanja zadane temperature u prostoriji može se provoditi jednim od dva tipa regulacije: dvopoložajnom (uključeno-isključeno) ili kontinuiranom. U prvom slučaju, algoritam upravljanja je isti kao i za kotao s jednostupanjskim plamenikom. Međutim, u usporedbi s temperaturom vode u kotlu, sobna temperatura se znatno sporije mijenja kada se kotao uključi/isključi, što može dovesti do njegovih velikih prekoračenja iznad graničnih vrijednosti. Stoga se regulacija on-off obično ne preporučuje za sustave grijanja s kotlovima velike (više od 25-30 kW) snage. Kako bi se izbjegla takva prekoračenja u automatizaciji Kromschröder, na primjer, na razini usluge, može se podesiti vremenski interval za odgodu aktivacije 2. stupnja (slika 3.), te se stoga 2. stupanj ne uključuje odmah po dolasku do prag θon 2, ali nakon proteka određenog vremena. To daje dodatnu priliku za prilagodbu regulatora temperature karakteristikama određenog sustava grijanja.

Kod kontinuirane regulacije, regulacijsko djelovanje je polazna temperatura, koja se mijenja ovisno o odstupanju sobne temperature od zadane vrijednosti (slika 4). Zadana vrijednost temperature u prostoriji je temperatura koja je ugodna za korisnika, a nije uvijek ista - npr. ugodna temperatura za spavanje pod dekom je nekoliko stupnjeva niža nego za jutarnje ili večernje sate, a tijekom dan kada soba može biti prazna i tamo držati. visoka temperatura također nema smisla. Podrazumijeva se da se sama po sebi nameće funkcija postavljanja i izvršavanja dnevnog temperaturnog rasporeda u prostoriji. Dnevno programiranje temperature često je moguće za različite - radne dane ili vikende - dane u tjednu, kao i za posebnim slučajevima kao što je zabava ili odmor.
Stvarna vrijednost temperatura se mjeri senzorom koji se nalazi u jednoj od prostorija kuće, koji je referentni i određuje način grijanja u svim ostalim prostorijama kuće. Međutim, što je više prostorija, zadatak udobnog grijanja postaje manje izvediv povezivanjem u jedan krug grijanja kontroliran temperaturom u referentnoj prostoriji. Za upravljanje kotlom koji zagrijava vodu za nekoliko krugova grijanja odjednom s različite karakteristike, potreban je određeni ulazni parametar zajednički za ove sklopove. Može se izračunati na temelju očitanja temperature u referentnim prostorijama svih krugova. Međutim, distribucija je postala jednostavnija i učinkovito rješenje: Koristite vanjsku temperaturu zraka kao ovaj parametar.

Doista: temperatura polaza bilo kojeg kruga grijanja potrebna za kompenzaciju toplinskih gubitaka u prostorijama povezana je s vanjskom temperaturom dobro poznatim odnosima, koji se u grafičkom prikazu obično nazivaju krivulje grijanja ili krivulje grijanja (slika 5.). Ostaje samo postaviti ove omjere za svaki određeni krug u algoritam sustava upravljanja kotlom. U automatizaciji većine proizvođača, za to je potrebno odabrati jednu od ponuđenih krivulja grijanja, ali postoje i drugi pristupi: na primjer, instalater regulacijskog sustava Buderus treba postaviti samo dvije točke po kojima se automatizacija izračunava cijelu krivulju.
Može li sustav koji upravlja kotlom i krugovima grijanja vanjskom temperaturom reagirati na nepredviđene promjene toplinske ravnoteže u grijanim prostorijama, na primjer, zbog otvorenog prozora ili upaljenog kamina? U većini slučajeva ova je mogućnost ugrađena u obliku automatske korekcije (najčešće - paralelni prijenos) krivulje grijanja odgovarajućeg kruga na temelju očitanja senzora sobne temperature. Štoviše, ispunjavajući zahtjeve pedantnih korisnika koji žele aktivnije sudjelovati u kontroli klime u kući, mnogi proizvođači, osim automatizacije ovisne o vremenskim prilikama, nude i sobni termostat. Napominjemo samo da uvijek postoji rizik da se povećanjem udobnosti u referentnoj prostoriji smanji u drugim prostorijama vezanim za isti krug grijanja. Osim toga, termostati se ne mogu koristiti u referentnoj prostoriji. uređaji za grijanje, budući da se radi o neovisnim sustavima upravljanja s istim ulaznim i izlaznim parametrima kao i za automatizaciju kotla.
Zašto sve te poteškoće? Zašto je kontrola ovisno o vremenskim prilikama bolja od elementarne sheme koju smo razmatrali na samom početku - "konstantni" kotao plus termostati na svim uređajima za grijanje?

Pristaše automatizacije ovisne o vremenskim prilikama obično se pozivaju na činjenicu da je glavni dio sezona grijanja potreba za toplinom je mnogo manja od izračunate, pa je stalno zagrijavanje rashladne tekućine na maksimalnu temperaturu gubitak novca. Ali nije temperatura ono što košta, već proizvedena toplina, a ako se u dva slučaja potroši ista količina topline, onda se možda proizvodi ista količina? Nažalost, ne, jer osim potrošnje topline uvijek postoji gubitak topline, koji je veći što je temperatura rashladne tekućine viša (slika 6.). Osim toga, učinkovitost kotla opada s povećanjem prosječne temperature vode u kotlu. Upravo ti postoci čine ekonomski argument u korist automatizacije koja ovisi o vremenskim prilikama. No, s obzirom na naše domaće cijene energenata, ovaj se argument lako pobija argumentom o znatno višoj cijeni same automatizacije.
Razmotrimo i neke od funkcija automatizacije kotla, čija svrha nije stvaranje udobnosti, već osiguravanje najduljeg mogućeg nesmetanog rada opreme. Uz već opisane metode za sprječavanje prečestih pokretanja plamenika, ova skupina funkcija uključuje održavanje minimalne temperature kotlovske vode. Najjednostavniji, ali ipak, učinkovita metoda implementacija ove funkcije je tzv. logika pumpe, prema kojoj, kada je plamenik uključen, cirkulacijska pumpa kotlovskog kruga se zaustavlja kad god temperatura vode u kotlu padne ispod dopuštenog praga i ne pokreće se sve dok ovaj prag je prekoračen.
Ali ne samo za kotao može se brinuti automatizacija kotla. Dakle, neki kontrolni sustavi opremljeni su funkcijom za sprječavanje blokiranja pumpi i trosmjernih ventila: jednom dnevno (npr. kotlovi Vaillant) ili tjedno (Buderus), sve crpke u sustavu se uključuju na kratko vrijeme, a svi trosmjerni ventili se također nakratko potpuno otvaraju, nakon čega se vraćaju u stanje prije ovog postupka.
Čitajući dokumentaciju proizvođača, stječe se dojam da programeri sustava upravljanja kotlom djeluju po principu: "više funkcija - dobro i drugačije!". Istina, često se ispostavi da pod različita imena iste funkcije leže, razlike su samo u detaljima.

S. Zotov, dr. sc.
Časopis "Aqua-Therm" №2 (54), 2010

Da biste odabrali optimalni plinski kotao, morate razumjeti njegove značajke.

Najrašireniji u svakodnevnom životu primljen kotlovi za toplu vodu male snage.

Ove jedinice su ekonomične i jednostavne za rukovanje, a također dolaze u mnogim konfiguracijama i modelima, od kojih svaki ima svoje prednosti.

Jedan od glavnih elemenata plinski kotao je njegov plamenik. to posebna oprema, koji priprema gorivo za izgaranje i dovodi ga u komoru za izgaranje, gdje mlaz smjesa plin-zrak zapaljivo i odaje toplinu. Ispravan izbor plamenika osigurat će maksimalnu učinkovitost izgaranja, povećati ukupnu učinkovitost (učinkovitost) kotla i smanjiti financijske troškove goriva.

Klasifikacija plinskih plamenika

Postoje razne vrste plinskih plamenika. Napraviti pravi izbor plamenika, potrebno je uzeti u obzir vrstu plina za izgaranje, njegovu ogrjevnu vrijednost, tlak, namjenu i konstrukciju kotla.

Prekomjernim tlakom plina

• Visoki tlak - preko 30 kPa. (kilo Pascal);
• Srednji tlak - od 5 do 30 kPa;
• Nizak tlak - do 5 kPa.

Po vrsti spaljenog goriva

Domaći i industrijski plinski kotlovi za toplu vodu obično rade na dvije vrste goriva:

• ukapljena smjesa propan-butan;
• prirodni plin (metan) u plinovitom stanju.

Fizičke karakteristike ovih plinova međusobno se razlikuju, stoga plamenici za njihovo izgaranje imaju svoje razlike. Ali vrsta sagorjelog goriva ne ograničava izbor jedinice. Svaki kotao na prirodni plin može se pretvoriti u rad na propan i obrnuto.