Automatika řízení plynových kotlů

Moderní plynové kotle jsou konstruovány tak, že nevyžadují žádný nebo jen minimální zásah člověka: mohou se samy zapínat, vypínat a dokonce i regulovat úroveň plamene hořáku. Vše však závisí na propracovanosti konkrétního modelu. Jaký by měl být řídicí systém kotle, abyste si z něj mohli vzít co nejméně?

Základní součásti automatického řídicího systému kotle

Řídicí jednotka, senzory a zařízení. Plynové topné kotle řízené skupinou zařízení, která nastavují provozní režimy kotle a zajišťují automatické zapálení hořáku. Základ systému ( řídicí jednotka ) která přijímá a zpracovává informace z primárních senzorů a dává povely akčním členům.

Proč plamen hořáku slábne a sílí? Pokud teplotní čidlo zaznamená výrazný – v řádu desítek stupňů – teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem z výměníku tepla, znamená to intenzivní odběr tepla z otopných těles. Jednoduše řečeno, v domě je zima a tuto situaci je třeba co nejdříve napravit. A regulátor nastaví hořák na maximální výkon. Pokud je rozdíl jen několik stupňů nebo žádný, řídicí jednotka signalizuje, že odběr tepla je minimální nebo k němu nedochází, tj. že v domě je příjemná teplota. Hořák se pak přepne na minimální výkon nebo se dokonce vypne. Důvodem je nejen úspora paliva, ale také zabránění přehřátí kapaliny v systému.

Na obrázku: Snímač teploty vody Baxi.

Primární senzory

Jejich úkolem je.. signalizovat provozní parametry kotle. Jinými slovy, snímače předávají údaje řídicí jednotce, která rozhodne, zda je či není třeba provést určitou akci. Hned na začátku si ujasněme, že ne všichni plynový topný kotel má všechny následující snímače ve standardní výbavě. Jejich přítomnost závisí na modelu.

• Snímač teploty teplonosné médium. Pomáhá regulátoru nastavit plamen hořáku. Zpravidla, plynový kotel má dva takové snímače: jeden kontroluje teplotu kapaliny ve výstupním potrubí ( "zpátečka", druhý ukazuje, jak moc se topné médium ochladilo ) po průchodu všemi topnými tělesy v domě. Výsledný teplotní rozdíl (ΔT ) umožňuje regulátoru vyslat povel ke zvýšení nebo snížení intenzity plynového hořáku až po vypnutí kotle.

• snímač plamene. Úplný název tohoto zařízení je «čidlo plamene na hořáku" jasně vysvětluje svůj účel. Pokud plamen zhasne, snímač vydá signál a řídicí jednotka provede opatření k opětovnému zapálení kotle nebo v případě poruchy kotel zcela vypne.

Jak funguje snímač plamene v pokročilých modelech? Pokud plynový topný kotel má složitější řídicí jednotku, snímač plamene může pomoci v boji proti abnormalitám, jako je například "oddělování" plamenů a "skluzu" plameny. V obou případech je hořák ve špatné poloze, což vede k nerovnoměrnému ohřevu, který způsobuje poruchy výměníku tepla. Selhání plamene je jev, kdy palivo nehoří na hořáku, ale v určité vzdálenosti od něj; příčinou je nadměrný tlak plynu. Nedostatečný tlak však vede ke vzplanutí: plamen "uniká" do potrubí a palivo shoří před hořákem, což může poškodit plynové potrubí.

• Analyzátor výfukových plynů. Monitoruje komínovou atmosféru: abnormální směs plynu a vzduchu vytváří volný uhlík ( saze ) a vodík, které analyzátor detekuje. Na základě naměřených údajů mění řídicí jednotka parametry směsi, obvykle zvýšením nebo snížením přívodu plynu. Tento snímač se obvykle montuje do pokročilých plynové kotle ústředního vytápění.

Aktuátory

• Zapalovací zařízení. Slouží k zapálení plynu při spouštění kotle. Zde je analogie s plynovým zapalovačem zřejmá: otevře se plyn, zažehne se jiskra a.. oheň vzplane. Nicméně plynové topné kotle jsou složitější: jiskra vytvořená zapalovacím zařízením zapálí tzv. pilotní plamen na malém zapalovacím hořáku, který spotřebovává málo plynu a pracuje nepřetržitě. Tím je zajištěno primární i sekundární spalování v případě poruchy hlavního plamene.. Zapalování hořáku kotle.
• Regulátor tlaku. Řídí intenzitu přívodu plynu do hořáku. Druhý cíl této jednotky ochrana zařízení před náhlým poklesem tlaku v plynovém potrubí, který může způsobit prasknutí nebo roztržení hořáku, ale tato funkce již patří do bezpečnostního automatizačního systému.