Принцип автоматизации котельной приборы автоматики. Автоматизация котельных установок: описание, устройство и схема

Безопасная эксплуатация котельных установок и эффективное управление процессом диспетчеризации достигается за счет автоматизации систем и современных информационных технологий. Усовершенствование старых котельных или их замена новыми позволяет ликвидировать проблему вышедшей из строя системы и реконструировать устаревшую автоматику.

Возможности системы автоматизации котельных

Она обеспечивает:

• автоматическое регулирование параметров теплоносителей;
• пуск, остановку, управление и регулирование мощности;
• включение резервного котла, если рабочий остановится;
• автоматическое управление работой насосных устройств;
• питание котловых контуров;
• выполнение энергосберегающих алгоритмов котельной;
• аварийное срабатывание сигнализации и передачу сигналов на верхний уровень.

Автоматизация котельных установок на базе оборудования завода «МЗТА» – это залог качественного и оперативного обслуживания. Это предупреждение о возникновении аварийных ситуаций, сокращение времени на поиск и устранение аварии.

Сократить энергозатраты, время простоя оборудования, расходы на ремонтные работы, увеличить срок эксплуатации и обеспечить оптимальный режим работы – можно, благодаря автоматизированным системам.

Функции системы диспетчеризации котельной

Усовершенствовать тепловые котельные можно путем внедрения системы диспетчеризации. Она позволяет в удаленном режиме получать данные и управлять работой котельной. С ее помощью становится возможным управление технологическим процессом в режиме реального времени, ведение журнала тревог и регистрация действий пользователей системы.

Следовательно, диспетчеризация повышает качество и скорость обслуживания котельной, позволяет своевременно реагировать на аварийные ситуации, сокращать износ оборудования и повышать производительность труда сотрудников.

Управлять автоматизированной котельной можно из центрального диспетчерского пункта. Это дает возможность сократить количество обслуживающего персонала.

В «Теплой компании» вы можете приобрести любое оборудование для автоматизации котельной, а так же можете ознакомится с нашими услугами в этой области:

• автоматизация котельных - ВСЕ что есть на современном рынке
• поставка оборудования для автоматизации котельных
• установка оборудования в котельные
• полная автоматизация теплоснабжения

Например, в нашем ассортименте вы без труда найдете КИПиА и сопутствующую продукцию. Позвоните нам и закажите автоматизацию оборудования теплоснабжения.

Такие работы требуют высококачественного технического оснащения. Наши специалисты помогут вам быстро подобрать все необходимые устройства и агрегаты для системы отопления, в том числе и теплообменники. Значительным спросом пользуются представленные у нас системы, с использованием которых автоматизация котельных осуществляется наиболее эффективно. В их числе средства управления пламенем и устройства контроля розжига. Без такого оборудования не обходятся никакие системы отопления .

Автоматизация систем теплоснабжения.

Это когда используется такой комплекс средств, который помогает установке и оборудованию работать без участия в процессе работы человека. Что помогает увеличить коэффициент полезного действия установки, улучшить качество работы, уменьшить количество работников, повышает надежность работы установки, помогает сэкономить горючие материалы.

Средства атоматики избавляет человека от лишней работы по управлению. Когда оборудование автоматизировано, то работник производит только регулировку, наладку и наблюдает за работой систем. Такие системы нужны для того, чтобы повысить качество и количество сжигания газа, снизить количество работников, их вклад в работу и, конечно же, чтобы облегчить условия работы обслуживающего персонала.

Системы автоматизации в наше время стали очень популярны, ведь когда котлы автоматизированы – это очень важно.

Частичная автоматизация -это значит, что управлять отдельными частями котельной и установками будет автомат, но координировать, регулировать и налаживать работу автомата будет человек.

Комплексная автоматизация - здесь автомат обеспечивает контроль за объектом, его регулирование и управление, а человек в этом процессе оказывает только обслуживание и ремонт установки.

При полной автоматизации обязательно требуется установка вычислительных машин, которые и будут управлять всеми процессами, связанными с работой установки. Работа человека здесь заключается только в наблюдении за работой системы и ремонту неполадок.

Погодозависимые системы автоматики управления котлами и отопительными контурами лишены недостатков, присущих системам ручного управления. Способны автоматически поддерживать необходимую на данный момент температуру теплоносителя в котле и в каждом, подключенном к системе управления, отопительном контуре. При расчёте ориентируются на температуру наружного воздуха, заданную и фактическую температуру помещения (если речь идёт об отопительном контуре), заданную программу. Как правило, такие системы управления можно объединять в единую систему по шине обмена данными, что позволяет создавать каскад котлов и увеличивать количество отопительных контуров практически до бесконечности. Благодаря тому, что управление отопительными контурами и котлами происходит централизовано, то и расход топлива оптимизируется и, при прочих равных условиях, снижается на 15-20% по сравнению с ручными системами управления.

Диспетчеризация - в этой системе осуществляется общий контроль за работой системы котельных, при которой нет необходимости постоянного присутствие работника. Диспетчерская состоит из специальной аппаратуры и линий связи, и средств связи с персоналом. В диспетчерских станциях соединяется некоторое количество котельных и на них ставится сигнализация. и когда случается неполадка, то система сама отключает всю работу, что бы избежать аварии. А на диспетчерскую станцию приходит вызов и дежурные персонал выезжает на поломку.

Разумеется, в «Теплой компании», как и в любой серьезной фирме, занимающейся реализацией котельного оборудования, всегда можно приобрести любое оборудование для автоматизации - разнообразные датчики – тягометры, напоромеры и многое другое. Если автоматизация ЦТП требует установки контрольных электродов, вам также будет полезно ознакомиться с предложением «Теплой компании». Наиболее часто контрольные электроды используются в системах предохранения оборудования.

Если вас интересуют качественные и эффективные теплообменники , а также разнообразное оборудование для котельных, приходите в «Теплую компанию». Воспользовавшись подробными консультациями наших специалистов, вы без труда подберете всю необходимую технику.

Система управления котла – это систематизированный набор средств влияния на "объект" для достижения определённых целей. Таким «объектом» является котёл, горелка, насосы, трубопроводы, бойлер для приготовления горячей воды, радиаторы, «тёплые полы» и т. д., то есть – система отопления в целом. «Целью управления» является - поддержание заданной температуры в доме, получение достаточного количества горячей воды, то есть создание условий для максимально комфортного проживания, с другой стороны – снижение затрат на энергоресурсы и продление ресурса работоспособности техники.

Что же такое автоматизация котлов и отопительных систем ?

Котельная автоматика - в обязательный набор входят органы защиты и управления. Безопасности котлов в обязательном порядке включает в себя термостат защиты от перегрева. Так же опционально устанавливаются реле защиты от понижения или повышения давления теплоносителя, приборы контроля наполненности котлового блока теплоносителем, реле контроля давления газа (в случае, если котёл газовый), на атмосферных газовых котлах не лишним будет установить реле контроля отходящих газов оно же – датчик обратной тяги. Все эти элементы предназначены для предотвращения работы оборудования в недопустимых режимах как с точки зрения сохранности системы отопления, так и безопасности дома, дачи, персонала предприятия.

Базовая система управления как правило, состоит из одного единственного регулировочного термостата, которым задаётся максимальная температура котловой воды, манометр и термометр.

Современные технологии в области отопительных установок позволяют человеку производить минимальный контроль над процессом их работы. Котельная автоматика – это система управления котлом, которая регулирует режим его работы. А именно температурный режим, теплоотдачу и т.д. Их схемы могут быть разными, но абсолютно все такие устройства являются экономными и удобными в использовании.

Функции установки

Автоматика котельных установок выполняет такие задачи:

• Управляет процессом включения и выключения котлов в системе оборудования (пуск/остановка), авторозжиг;
• Подключение резервного оборудования (если оно есть в схеме) – если основные котлы, по какой-то причине остановились;
• Регулировка характеристик теплоносителя;
• Регулировка мощности оборудования (котлов в схеме);
• Защитная функция, которая срабатывает при выходе котлов из строя;
• Энергосбережение при работе котельной;
• Оповещает об аварийной ситуации, путем включения сигнализации (могут быть разные схемы: световые, звуковые);
• Контролирует показания индикаторов и датчиков, определяющих температуру (воздуха и теплоносителя), давление воды и насосов;
• Предотвращение закипания теплоносителя;
• Предотвращение замерзания системы.

Автоматическое оборудование минимизирует роль человека в управлении отопительной котельной. Есть системы, которые при возникновении аварийной ситуации отправляют СМС – оповещение оператору данного оборудования.

Все современные схемы отопительных установок оснащены автоматическим управлением. Недорогие из них имеют простую систему автоматики. Это подразумевает ручную регулировку, то есть запрограммированное включение/выключение котла. А дорогие установки с самой современной автоматической системой управления можно программировать на снижение температуры в определенное время суток, подачу горячей воды установленной температуры и т.д.

Безопасность автоматической установки

Одной из основных функций автоматических установок является обеспечение безопасности пользователей и котельного оборудования.

Сигнализация, которая означает возникновение непредвиденной ситуации в установке, оповещает об:

• Утечке газа или другого топлива;
• Увеличении или снижении давления (газа, воды, пара) в системе;
• Авариях котлов;
• Выброса угарного газа;
• Нарушении пожарной безопасности.

Схема котельной автоматики устроена таким образом, чтобы оператор мог управлять ею дистанционно. При этом он может просматривать дневник неисправностей, благодаря которому работники сервисного центра с легкостью выявят все сбои в системе. Также есть возможность управлять установкой с помощью телефона. Для этого используется специальный код, при наборе которого автоматика переходит на другой режим работы (предварительно установленный).

Конструкция (схема) установки

Котельную автоматику разделяют на несколько уровней. К ним можно отнести:

• І уровень– в комплектации есть термостаты и регуляторы, которые поддерживают температуру воздуха, а также возможность отопительного графика.
• ІІ уровень– ко всем функциям первой категории добавляются еще регуляторы мощности оборудования, а также ее контролеры и возможность каскадного подключения и его регуляторы.
• ІІІ уровень – имеет пульт управления, который выводит на экран все показания датчиков и регуляторов.

Устанавливают автоматическую станцию котельной в специальном металлическом шкафу.

В эту схему входят:

• Контроллеры, которые программируются;
• Вторичные источники питания;
• Бесперебойное питание схемы;
• Концентратор;
• Операторская панель;
• Коммутационная аппаратура;
• Компьютер.

Процесс работы

Котельная автоматика может управлять котлами с каскадным подключением. При функционировании котельной с каскадной схемой идет слабая нагрузка и увеличивается срок эксплуатации установки. Так как автоматическая система управления включает котлы и насосы попеременно. При всем эта система отопления очень экономна и обеспечивает нужную температуру в помещении.

Зависимо от сезона установка автоматического управления включает нужное количество котлов. Автоматика может без вмешательства оператора определить оптимальную температуру воздуха и режим отопления. Установка оснащена клапанами, работу которых регулирует автоматика. Например, в схеме есть смесительный и клапан сервопривода. Эти клапаны работают в заданном режиме, при этом гарантируется экономия топлива и энергии, а также комфортная температура воздуха.

Если такая котельная автоматика установлена на производстве, то есть возможность, для осуществления экономии, устанавливать определенное расписание на отопление и подачу горячей воды. В выходные и праздничные дни, а также в ночное время температуру воздуха можно снижать, а горячая вода может и вовсе отсутствовать. Такие меры экономят до 40% топлива.

Современные микропроцессорные установки управления имеют более сложные схемы. Благодаря им можно устанавливать разную температуру в разных частях отопительной системы. То есть в разных контурах, например, радиаторный контур, контур теплых полов и т.д. Некоторые современные установки могут управлять одновременно 15 независимыми контурами. И при этом еще и регулировать режим под погодные условия.

Благодаря новым автоматическим установкам (схемам) котельные стают более экологическими. Это происходит благодаря сниженному количеству употребляемого топлива. И конечно нужно отметить, что в схеме данного оборудования есть дополнительные мощные фильтры.

«Предупреждён - значит вооружён!»
Система дистанционного контроля работы котельной GSM

Система управления котла в самом общем виде - это систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом.

В нашем случае «подконтрольным объектом» является котёл, горелка, насосы, трубопроводы, бойлер для приготовления горячей воды, радиаторы, «тёплые полы» и т. д., то есть - система отопления в целом. «Целью управления» является с одной стороны - поддержание заданной температуры в доме, получение достаточного количества горячей воды, то есть создание условий для максимально комфортного проживания, с другой стороны - снижение затрат на энергоресурсы и продление ресурса работоспособности техники.

Сразу отмечу, что комфорт и экономия понятия малосовместимые, но совместить их позволяет автоматика котельных, топочных, индивидуальных тепловых пунктов. Что же такое автоматика котлов и отопительных систем ? Прежде всего, остановимся собственно на котельной автоматике. В обязательный набор входят органы защиты и управления.

Автоматика безопасности котлов в обязательном порядке включает в себя термостат защиты от перегрева. Так же опционально устанавливаются реле защиты от понижения или повышения давления теплоносителя, приборы контроля наполненности котлового блока теплоносителем, реле контроля давления газа (в случае, если котёл газовый), на атмосферных газовых котлах не лишним будет установить реле контроля отходящих газов оно же - датчик обратной тяги. Все эти элементы предназначены для предотвращения работы котельного оборудования в недопустимых режимах как с точки зрения сохранности системы отопления, так и безопасности владельца дома, дачи, коттеджа, персонала предприятия.

Базовая автоматика управления, как правило, состоит из одного единственного регулировочного термостата, которым задаётся максимальная температура котловой воды. Плюс кнопка «вкл/выкл», манометр и термометр. Всё! Но есть люди, искренне считающие, что этого достаточною. Тут возможны два варианта: для комфортного пользования горячей водой котёл постоянно работает на максимальной температуре и в доме приходится открывать форточки (так называемое «форточное регулирование», в Германии за это только что не расстреливают), что помимо всего прочего увеличивает счета за газ, дизельное топливо, дрова, уголь или, в целях экономии, выставляют термостат на минимум, «загоняя» котёл в конденсационный режим работы, тем самым, приближая его скорую смерть от коррозии. Самое смешное и печальное в этом то, что и экономия топлива получается мизерной. Получается, что при полностью ручном регулировании в большинстве случаев не достигается ни комфорт, ни экономичность.

Система управления модуля приготовления горячей воды (ГВС)

Первым шагом в автоматизации отопления является включение в систему управления модуля приготовления горячей воды и установка комнатного термостата. Модуль приготовления ГВС контролирует температуру воды в бойлере и при её падении даёт команду котлу и насосу загрузки бойлера на включение. Как правило, на время приготовления горячей воды насос отопления отключается. Приоритет приготовления ГВС предотвращает перегрев отопительных приборов и позволяет использовать котёл меньшей мощности. Комнатный термостат контролирует температуру в помещении и даёт команду котлу на включение только тогда, когда температура в доме опустилась ниже заданной.

К недостаткам систем управления по комнатной температуре можно отнести, во-первых низкую точность комнатных термостатов (дельта составляет 2 - 4 градуса), во-вторых - не реализуется защита котла от работы в конденсационном режиме и в третьих - регулировка в таких системах осуществляется именно по комнатной температуре, то есть котёл включается тогда, когда уже остыли ограждающие конструкции и начала падать температура в доме. Говоря техническим языком, в системе отопления происходит незатухающий колебательный процесс. А постоянные циклы заморозки/оттаивания ещё ни одной стене на пользу не пошли.

Погодозависимая автоматика котла

Самые распространённые на сегодняшний день системы управления - это погодозависимая автоматика котлов и отопительных контуров. Погодозависимая автоматика котла, как следует из названия, отслеживает температуру наружного воздуха и в зависимости от неё рассчитывает, какой температуры теплоноситель нужно подать в отопительные приборы для поддержания заданной температуры в помещении. При настройке такой автоматики задаётся ряд параметров, характерных именно для данного объекта и система адаптируется именно под него. В принципе, грамотно настроенная автоматическая система управления котлом не требует вмешательства человека, но для более точной её работы не лишним будет и установка датчика комнатной температуры. Основное отличие «датчика» от «термостата» в том, что с его помощью отслеживается не просто температура в помещении, а динамика её изменения. Это позволяет котловой автоматике «спрогнозировать» дальнейшее состояние системы и принять превентивные меры по стабилизации температуры в доме.

При наличии нескольких контуров, которые должны работать по своим программам с различной температурой теплоносителя, тем более имеет смысл возложить задачу регулирования на автоматические системы управления. Или нанять профессионального теплотехника в качестве оператора Вашей котельной.

Способы управления отоплением можно разделить на следующие виды:

1. Полностью ручное управление посредством изменения заданной температуры теплоносителя в котле. Единственным достоинством являются минимальные изначальные затраты. К недостаткам относится повышенный расход топлива, сложность достижения комфорта и необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала. Применение термостатических головок на радиаторах несколько повышает комфортность проживания, но ухудшает условия работы для насосов и котла.
2. Системы управления котлом с приоритетным приготовлением горячей воды и с регулируемой вручную температурой подачи теплоносителя. Повышается комфортность приготовления горячей воды и существует возможность регулировки температуры помещения по комнатному термостату. К недостаткам относится низкая точность подавляющего большинства комнатных термостатов, по-прежнему повышенный расход топлива и отсутствие прямого учёта погодных факторов, что неблагоприятно сказывается на конструкциях дома в целом. Так же, в частности, в таких системах управления котлами практически невозможно грамотно организовать такой практически обязательный для современного дома элемент, как «тёплый пол».

Автоматизированные погодозависимые системы управления котлами и отопительными контурами лишены недостатков, присущих системам ручного управления. Способны автоматически поддерживать необходимую на данный момент температуру теплоносителя в котле и в каждом, подключенном к системе управления, отопительном контуре. При расчёте ориентируются на температуру наружного воздуха, заданную и фактическую температуру помещения (если речь идёт об отопительном контуре), заданную программу. Как правило, такие системы управления можно объединять в единую систему по шине обмена данными, что позволяет создавать каскад котлов и увеличивать количество отопительных контуров практически до бесконечности. Благодаря тому, что управление отопительными контурами и котлами происходит централизовано, то и расход топлива оптимизируется и, при прочих равных условиях, снижается на 15-20% по сравнению с ручными системами управления. Единственным «недостатком» автоматических систем управления является их изначально высокая стоимость. Но нужно понимать, что это капитальные затраты. А эксплуатационные расходы будут существенно ниже и в обозримом будущем экономия на топливе и электроэнергии компенсирует затраты на оборудование.

Таким образом, выбирая для своего котла систему управления, необходимо ответить для себя на ряд вопросов: необходимый уровень комфортности проживания, количество отопительных контуров, наличие «тёплых полов», наличие теплообменника для бассейна, вентиляции, предполагаемый срок эксплуатации отопительного оборудования и, исходя из этих факторов, провести краткий технико-экономический анализ вариантов управления отопительным оборудованием. По самым грубым подсчетам, для дома площадью около 500 квадратных метров, отапливаемого дизельным котлом, стоимость автоматической погодозависимой системы управления равна одно-двухмесячными затратам на дизельное топливо при ручном управлении. Но выбор всегда остаётся за Вами!

Начальник сервисного отдела Жилин М.В.