Автоматика для электрического котла отопления: Автоматика электрокотла – 3 схемы для “чайников”. Как собрать и подключить.

Автоматика электрокотла – 3 схемы для “чайников”. Как собрать и подключить.

Практически любой электрический котел требует обязательного наличия автоматики управления.

Вы не можете установить один единственный выключатель на вводе, которым будете запускать и отключать обогрев.

Должна быть определенная система безопасности и приборы отслеживания температуры теплоносителя. Давайте же рассмотрим, как собрать такую систему, разберем ее схему и функциональность отдельных элементов.

При этом остановимся на самых минималистичных и простейших вариантах, которые вы сможете собрать самостоятельно своими руками.Ведь как известно, чем меньше элементов, тем больше надежность всей системы. Поэтому самые простые варианты и работают дольше и надежнее остальных.

Выбор вводного автомата и пускателей

Принципиальная схема автоматики электрокотла всегда начинается с подачи напряжения через вводной автомат.

Электрическое отопление подразумевает, как правило, наличие трехфазного ввода 380В. Значит и автомат должен быть трехполюсным.

Обратите особое внимание, это должен быть именно один трехполюсный выключатель, а не три отдельных однополюсных.

При КЗ и повреждении греющего элемента любой фазы, защита должна прекращать подачу напряжения по всем фазам.

После вводного автомата фазные проводники нужно разделить.

Делается это на электромагнитных пускателях.

Именно на них и ложится основная работа по автоматической коммутации эл.сети. Автомат то вы включаете и выключаете ручками, а пускатель будет это делать без вашего участия, на основе подачи управляющего напряжения от соответствующих датчиков.

При этом в отличие от автомата, покупайте три отдельных однофазных модульных пускателя. Старые модели типа ПМЛ, ПМА, КМИ здесь не подойдут. И дело вовсе не в их шумной работе и громких щелчках.

Модульный трехфазный экземпляр в едином корпусе, тоже будет не пригоден для нашей схемы.

Самое главное преимущество однофазных – возможность ручной и очень простой регулировки мощности электрокотла. Подробнее об этом будет сказано ниже.

К силовым клеммам каждого контактора, как раз-таки и подключаются нагревательные элементы (ТЭН, электроды) котла отопления.

Простая регулировка мощности электрического отопления

Замкнутое или разомкнутое положение контактов зависит от того, подано или снято напряжение с его катушки управления. Получается, чтобы собрать автоматику, на клеммы этих самых катушек мы должны через какие-то другие элементы подавать управляющие сигналы (напряжение).

Катушка имеет два контакта А1, А2.

При покупке обращайте внимание, пускатели могут идти с катушками на 380В и 220В. Лучше брать последний вариант.

В этом случае на один из контактов вы напрямую подключаете нулевой проводник, а в разрыв второго устанавливаете кнопки-микровыключатели.

Для чего они нужны? Благодаря им, у вас появляется возможность включать поочередно 1,2 или 3 тэна, тем самым увеличивая или уменьшая мощность отопления.

К примеру, на улице за окном температура -5С. Нажимаете одну кнопку и запускаете в работу всего один ТЭН мощностью 2квт. Ударили морозы -25С, нажимаете все три кнопки и повышаете мощность в три раза.

При этом количество ступеней обогрева будет зависеть от номинальной мощности каждого нагревательного элемента. Если они все будут по 2квт – это всего три ступени.

А вот если один будет 2квт, второй 3квт, а третий 4квт, то количество ступеней автоматически возрастает до семи!

Все будет зависеть от того, какие фазы (тэны) и в какой последовательности подключать.

• по отдельности 2квт – 3квт – 4квт

• вместе 2квт+3квт+4квт

• раздельно 2квт+3квт

• раздельно 2квт+4квт

• раздельно 3квт+4квт

То есть, благодаря этим маленьким кнопочкам и раздельным модульным пускателям вы получаете простейшую схему для регулировки мощности электрического отопления.

Ток в цепях управления катушек очень небольшой (несколько миллиампер). Соответственно ставить сюда полноценные выключатели не нужно.

На все эти три микровыключателя должна быть подана одна фаза. Допустим фаза С. Берете ее с нижних контактов вводного автомата.

Вот именно из этой точки и начинается вся дальнейшая схема автоматики.

Зачем нужен предельный термостат

Обязательный элемент такой схемы – предельный термостат.

Это защитное устройство, которое отключит ваш электрокотел, если он пошел, что называется в разнос.

Например, перестал работать циркуляционный насос или где-то образовался засор. В результате этого температура начала резко возрастать и превысила допустимые значения.

Данную температуру вы устанавливаете самостоятельно при помощи ручного регулятора.

Так как это защитный элемент, который должен полностью “гасить” котел, подключать его нужно последовательно в разрыв управляющей фазы, как на рисунке внизу.

Регулировка температуры воды

Помимо безопасности, нам потребуется еще один элемент. Элемент управления, который будет его периодически включать и выключать для поддержания заданной температуры воды.

Этим устройством является рабочий термостат.

Не путайте его с предельным. В предельном имеется взводимая вручную кнопка, которая при срабатывании препятствует самостоятельному включению датчика.

То есть, когда он сработал один раз, вам потребуется осмотреть всю систему и схему, дабы разобраться в причине срабатывания. И только после этого, нажав эту кнопочку, отопление можно будет запустить заново.

Рабочий термостат включается-выключается без вашего участия, в зависимости от выставленной на нем температуры.

Данный термостат монтируется после предельного, опять же в разрыв цепи.

Таким образом мы получили элемент защиты и элемент управления. В принципе, это и есть самая примитивная схема №1 для автоматики электрического отопления.

Комнатный термостат и экономия электроэнергии

Чтобы получить более функциональный вариант, добавим сюда прибор для отслеживания температуры воздуха в помещении – комнатный термостат.

Ему не важно какая будет температура котловой воды, он реагирует именно на комфортную температуру воздуха в вашем доме.

По аналогии с предыдущими элементами монтируете его в разрыв, перед рабочим термостатом. Вторая простейшая схема готова.

Но человек всегда стремится к большему и помимо комфорта при электрическом отоплении, всегда хочется еще и сэкономить. Все таки электроотопление за редким исключением, в наших реалиях не совсем дешевая штука.

Как это сделать, усовершенствовав вышеприведённую схему подключения? Для этого дела существует ночной тариф.

Чтобы им воспользоваться в полной мере, нам потребуется реле времени.

Оно будет запускать электроотопление только в заданный промежуток суток. Размещайте его в схеме перед комнатным термостатом.

Однако при этом обратите внимание на один нюанс. При наличии в схеме такого устройства, обязательно параллельно ему монтируется термостат минимальной температуры воздуха.

Днем в ваше отсутствие, температура на улице может резко упасть. Уезжали при -5С, приехали вечером – за окном минус 25С. Соответственно и дома существенно похолодает.

Стены начнут выстывать, так как реле времени попросту не даст запуститься отоплению раньше запрограммированного часа. Чтобы этого не случилось вам и потребуется своеобразная “шунтирующая” перемычка.

Она запустит отопление, как только температура в доме упадет ниже минимального порога. В итоге не даст дому остыть, а системе разморозиться.

Чтобы визуально наблюдать включены датчики или выключены в данный момент, можно подключить в общую точку перед микровыключателями сигнальную лампочку и вывести ее на видное место.

Особенно это полезно при нахождении щитка управления и самого котла в подвале дома или в соседней пристройке.

Большинство заводских электрокотлов отопления построено именно на таких принципиальных схемах управления. Есть одна питающая линия (фаза), подающая сигнал на катушку прибора с силовыми элементами, а все дополнительное оборудование, датчики и релюшки, как раз-таки и “навешиваются” на эту самую линию, выполняя защитную и контролирующую функции.

Как видите, ничего сложного и замысловатого здесь нет.

Автоматика котлов отопления и ИБП для котлов

23-08-2022

Системы автоматики котла отопления управляют процессами составления топливной смеси, горением топливной смеси, циркулированием теплоносителя, режимами работы устройства, выходом на установленные параметры работы, процессами работы в случаях аварийных ситуаций.

Современные системы автоматики котла позволяют вести эффективный мониторинг всех показателей, осуществлять программирование режимов работы на длительный период, составлять специальные программы функционирования на отдельные случаи.

Перечень основных функций автоматики современных газовых котлов отопления:

• автоматическое аварийное отключение всех систем котла в случае выявления аварии;
• функция автоматического запуска котла отопления или перезапуска котла отопления по специальному алгоритму после аварийных отключений котла;
• электронное регулирование мощности пламени газовой горелки в зависимости от данных температурных датчиков и установленных настроек режимов работы;
• функция выключения автоматикой котла указанных устройств по заданной программе работы;
• индикация данных, полученных автоматикой с датчиков котла, и индикация текущего режима работы устройства;
• функция автоматического прокачивания теплоносителя после выключения горелки для защиты компонентов котла от перегрева;
• контроль эффективности процесса сжигания топлива и регулирование автоматикой котла состава топливной смеси;
• автоматический контроль предупреждения размораживания устройства, управление автоматикой процессами включения и выключения насосов циркуляции носителя при достижении определенных температурных показателей;
• автоматическая защита от перегрева насосов котла отопления и защита от заклинивания насосов, клапанов и других исполнительных устройств, управляемых автоматикой газового котла;
• автоматическое тестирование всех компонентов котла и правильности работы отдельных устройств.

Функция автоматического выключения и включения котла

В случае отключения сетевого электропитания котёл отопления отключается. При появлении электрического питания в сети система автоматики котла предпримет попытку включения. При этом все установленные ранее настройки должны сохраниться в данных системы автоматики.

Отключение котла отопления может происходить и при снижении значения напряжения в сети. Работа систем современного котла отопления при низком напряжении в сети опасна и может привести к аварии, вот почему автоматика котла осуществляет функцию защитного отключения.

Следует отметить, что не во всех случаях восстановления питания в сети будет произведён автоматический запуск котла отопления. В ряде случаев будет необходимо запустить котёл вручную.

В случае нестабильного электропитания необходимо использовать стабилизаторы напряжения, а в случае наличия провалов электрического питания или временных отключений питания в сети необходимо использовать специализированный источник бесперебойного питания.

Функция автоматики котла по блокированию работы устройства при отсутствии газа

Во многих современных котлах отопления предусмотрена функция полной блокировки работы в случае временного прекращения подачи газа. При этом плата управления котла получает сигналы о снижении давления газа и о прекращении горения. Повторный запуск котла может быть проведен вручную или с помощью специального режима, управляемого системой автоматики котла. При этом следует понимать, что сигнал с датчика пламени будет приходить только в случае правильного электрического питания котла.

Функция автоматики котла по защите от тепловой инерции

В случае отключения котла отопления при достижении верхнего предела по температуре теплового носителя или установленной температуры в помещении автоматика котла даёт сигнал на отключение основной горелки. Однако температура тепловых элементов горелки значительно выше, чем температура теплового носителя в системе. Полное отключение котла отопления в этом случае опасно, так как может произойти перегрев носителя в зоне элементов горелки. Для избегания этой ситуации плата управления даёт команду на последующую циркуляцию насоса отопления после отключения основной горелки. Бесперебойное питание котла отопления в этом режиме очень важно.

Явление опасной тепловой инерции может наблюдаться и при аварийном отключении котла в результате пропадания электропитания в сети. Поэтому очень важно использовать источник бесперебойного питания.

Функция автоматики по предотвращению заклинивания циркуляционного насоса котла отопления

На многих современных котлах отопления имеется функция автоматики котла по защите насосов от заклинивания. В случае длительного отключения котла насосы отопления могут «прикипеть» в результате отложения солей воды и других элементов на движущихся частях насоса. Чтобы избежать этой ситуации, плата управления котла при длительном простое даёт команду на включение циркуляционного насоса на небольшой промежуток времени. Для осуществления этой функции необходимо также обеспечить бесперебойное электрическое питание котла отопления.

Подробнее об источниках бесперебойного питания для циркуляционного насоса читайте в статье: ИБП для циркуляционного насоса.

Функция автоматики котла отопления по защите от замораживания системы

В случае снижения температуры теплового носителя до минимальной температуры (для разных котлов различная, но в диапазоне от 4 до 10 градусов) автоматика котла даёт команду на выполнение принудительной циркуляции, включая циркуляционный насос на несколько минут. Если этот процесс не даёт результата, то плата управления включает газовую горелку котла на несколько минут при ограниченной мощности. После нагрева носителя до необходимой температуры горелка отключается, а циркуляция теплового носителя происходит ещё несколько минут.

Для выполнения этой функции необходимо обеспечить бесперебойное электрическое питание. В случае длительного отсутствия электрического питания может произойти размораживание системы отопления.

Функция блокировка при отсутствии тяги

В случае пропадания тяги котел автоматически блокируется и предотвращает попадание продуктов сгорания в помещение. Информация об отсутствии тяги может быть получена на основании обработки данных с датчиков котла отопления. Повторное включение возможно не ранее чем через установленное время. Процесс запуска котла осуществляется под управлением главного контроллера прибора.

Функция автоматики котла по управлению составлением топливной смеси

Оптимальное составление топливной смеси — важный фактор, определяющий эффективность, экономичность и экологичность работы котла отопления. Анализ качества горения смеси производится автоматикой котла на основе данных датчика пламени. Получая данные об интенсивности образования свободных ионов в процессе горения топлива, процессор котла отопления определяет скорость подачи топлива в горелку и необходимое количество нагнетаемого воздуха для получения эффективного состава смеси. При этом для корректной работы датчика пламени необходимо обеспечить котёл отопления электропитанием с фиксированной фазировкой сигнала.

Необходимость использования специальных ИБП для электропитания современных котлов отопления

Для правильной и надёжной работы системы автоматики котла отопления необходимо использовать источники бесперебойного питания, удовлетворяющие ряду условий.  

Специализированные ИБП для корректной работы автоматики котлов отопления должны иметь:

• правильную синусоидальную форму выходного сигнала;
• фиксированную частоту тока;
• высокий уровень стабилизации значения напряжения;
• высокую скорость срабатывания;
• правильную фазировку выходного сигнала;
• необходимую длительность резерва питания;
• надёжную защиту от перенапряжений, скачков напряжений, электрических помех и аварийных случаев.

Компания БАСТИОН производит линейку специальных источников бесперебойного питания для котлов отопления. ИБП TEPLOCOM и SKAT разработаны специально для питания современных газовых котлов. Источники питания БАСТИОН удовлетворяют требованиям российских и международных стандартов и рекомендованы известными производителями газовых приборов и оборудования.  

ИБП от компании «Бастион» обеспечат эффективное питание систем автоматики и других систем современных котлов отопления.

Подробную информацию о специализированных источниках бесперебойного питания для газового оборудования и систем отопления вы найдёте в разделе «Источники бесперебойного питания».

Читайте также по теме

• Источник бесперебойного питания для дома
• Инфракрасные панели – солнечное тепло в вашем доме
• Теплый пол на самоклеящейся ленте с пожизненной гарантией
• Какой ИБП для котла отопления купить
• 5 причин купить релейный стабилизатор для котла, а не инверторный
• Как уменьшить плату за отопление дома
• ИБП для газового котла отопления
• Как защитить систему отопления от замерзания? ИБП или Антифриз: что выбрать?
• 29 критериев выбора электрического котла
• Источники бесперебойного питания для оборудования котельной
• Что такое теплоинформатор?
• Системы управления отоплением – от ручного к погодозависимому
• 15 причин приобрести Teplocom GSM
• Почему нельзя использовать компьютерный UPS для питания котла
• ИБП газового котла Bosch, Baxi, Vaillant, Buderus

Автоматизация отопления с помощью Home Assistant

У меня была цель использовать Home Assistant для оптимизации отопления дома с двойной целью: сократить потребление газа и повысить комфорт. Это сработало очень хорошо – я в основном устранил расточительный перегрев, и теперь у меня гораздо более постоянная температура по всему дому. Благодаря мощи Home Assistant мне удалось сделать это без необходимости вкладывать средства в новые умные устройства. На самом деле, я продал свой термостат Google Nest! Решил поделиться некоторыми заметками о процессе.

Ключевые уроки:

• Умные термостатические радиаторные клапаны (TRV) не нужны. Обычные TRV помогут вам в этом, если вы будете правильно их использовать.
• Мой термостат Google Nest был частью проблемы, и мне нужно было избавиться от него, чтобы улучшить отопление дома. Проблема в том, что любой центральный термостат отключит котел, как только он достигнет заданной температуры, даже если в доме есть другие помещения, которые еще нужно отапливать.
• Home Assistant — это прекрасное вложение, которое со временем приносит растущие дивиденды. В этом случае мой Home Assistant уже был подключен к достаточному количеству интеллектуальных датчиков, поэтому он уже знал о температуре в доме гораздо больше, чем Nest.
Встроенный универсальный термостат
• Home Assistant является довольно хорошей заменой для контроля температуры Nest.
• Назначение Home Assistant для управления котлом открывает гораздо больше возможностей для автоматизации отопления, чем когда-либо было возможно с помощью Nest. Например, Home Assistant уже знает, кто находится дома и открыты ли какие-либо внешние двери.

Исходная проблема

Неизбежно, что некоторые комнаты в доме будут охлаждаться быстрее, чем другие (например, из-за плохой изоляции или большей площади наружных стен по отношению к объему комнаты). Между тем, некоторые другие комнаты будут нагреваться быстрее, чем другие, из-за больших радиаторов, лучшей изоляции, изменения солнечного света или наличия крупных бытовых приборов, таких как духовки или сушилки. В моем доме детская и охлаждалась быстрее, и нагревалась быстрее, чем любая другая комната в доме. Термостат (Nest) управлял котлом из жилого помещения и часто выключал котел, когда в детской было еще холодно.

Неудачные решения:

• Увеличьте целевую температуру на TRV. Это приведет только к тому, что температура будет колебаться между слишком высокой и слишком низкой, а не слишком холодной.
• Переместить термостат . Перемещение термостата в детскую просто решило бы проблему. Котел отключался, как только в детской достигалась заданная температура, в то время как большие комнаты все еще отапливались.
• Установка Smart TRV . На самом деле это вообще не решает первоначальную проблему. Smart TRV не может обогреть помещение, если котел отключен центральным термостатом.

Решение Home Assistant

Предварительным шагом было техническое обслуживание сантехники, чтобы убедиться, что радиаторы работают нормально. Я наметил, как радиаторы были соединены следующими трубами, определив, какие радиаторы нагреваются первыми, и сделал несколько обоснованных предположений. Затем я отбалансировал радиаторы, чтобы убедиться, что все они получают хороший поток тепла от котла. Разобравшись со всем этим, я начертил схему, отметил на ней положение запорного клапана и повесил в шкафу котельной в качестве одолжения будущему себе.

Затем я снял термостат Nest, отсоединил Nest Heat Link от котла и через два часа продал его по справедливой цене через местный сайт объявлений. Я заменил Nest Heat Link на релейный переключатель, которым я мог управлять из Home Assistant (запасной релейный переключатель Fibaro FGS-212 Z-wave, который был у меня в ящике). Мне удалось напрямую пересадить проводку от Nest Heat Link в релейный переключатель. Теперь я мог управлять котлом из Home Assistant.

Далее идет настройка Home Assistant. Я использовал платформу min/max , чтобы выбрать самый крутой датчик температуры из списка датчиков, которые уже были установлены по всему дому (большинство из них в основном представляют собой датчики движения, которые также выставляют датчик температуры, но некоторые из них являются специальными датчиками температуры ZigBee). Я ранее установил для контроля температуры).

Я рекомендую использовать помощник Min/Max для создания датчика «самой низкой комнатной температуры». Когда я впервые применил этот подход, этого помощника еще не существовало, поэтому вот код yaml, который достигает того же:0003

 Датчик термостата:
 - платформа: мин_макс
   тип: мин.
   имя: самая крутая_комнатная_температура
   идентификаторы_объектов:
     - датчик.ванная_температура_калиброванный
     - датчик.boxroom_temperature_calilated
     - sensor.dining_room_temperatur_calibrated
     - датчик.зал_температура_калиброванный
     - sensor.kitchen_temperatur_validated
     - sensor.landing_temperatur_validated
     - sensor.master_bedroom_temperatur_validated
     - датчик.лестницы_туалет_температуры_калиброванный
 

Эти датчики «_ откалиброванные» на самом деле являются датчиками-шаблонами, которые я ранее создал для включения температурной коррекции. Экспериментально я определил, что мои датчики Fibaro и Aeotec очень точны, но мои датчики движения Philips Hue сообщают о температуре на 1–2 градуса Цельсия ниже реальной температуры.

Затем я использовал платформу Generic Thermostat, чтобы сказать Home Assistant использовать переключатель реле котла и датчик температуры для создания нового объекта Thermostat.

 климат:
 - платформа: generic_thermostat
   уникальный_ид: combi_boiler_generic_термостат
   имя: Термостат боилера
   обогреватель: switch.combi_boiler_relay_switch
   target_sensor: sensor.coolest_room_temperature
   target_temp: 18
   холод_толерантность: 0.0
   hot_tolerance: 0.0
   точность: 0,5
   мин_цикл_продолжительность:
     секунды: 30
   initial_hvac_mode: «нагрев»
   прочь_темп: 15
   комфорт_темп: 21
   домашняя_темп: 19
   темп_сна: 17
 

Приведенный выше код использует предустановленные функции, представленные в версии Home Assistant 2022.02, для определения различных предустановок, таких как в гостях , комфорт , дома , сон и т. д. 

Затем я мог бы добавить новый объект термостата в пользовательский интерфейс Home Assistant и использовать его для управления обогревом дома.

Я начал писать автоматы для автоматического переключения между «домашними» и «спящими» пресетами, но для удобства использования вместо этого я установил компонент «Планировщик» и настроил там расписание (благодаря полезным советам в этом посте).

Я дополнил это некоторыми автоматами для переключения термостата в режим «ушел», если все вышли из дома, и для переключения обратно в «домашний» или «спящий» режим, когда кто-то возвращается. Затем я добавил еще несколько средств автоматизации, чтобы избежать траты энергии, временно отключая котел, если какие-либо внешние двери по какой-либо причине остаются открытыми. Уверен, что со временем список отопительной автоматики будет расширяться.

Сентябрь 2022 : Я обнаружил, что указанный выше компонент планировщика трудно найти, когда он мне нужен. Странно иметь правила автоматизации за пределами обычного механизма автоматизации. В сентябре 2022 года Home Assistant представил помощник «Расписание», и я удалил настраиваемый компонент планировщика и вместо этого создал помощник расписания под названием «Ночной режим термостата». Затем я добавил несколько штатных автоматов для переключения режима термостата по этому расписанию.

Последняя часть головоломки заключалась в том, чтобы провести несколько дней, наблюдая за температурой в доме, регулируя TRV в каждой комнате, чтобы гарантировать, что каждая комната может достичь заданной температуры, но не превысит ее.

Конечным результатом является очень равномерный обогрев всего дома, причем все комнаты находятся в пределах 1 ℃ друг от друга. Настройки термостата доступны на главном настенном планшете и просты в использовании. Обычная радиаторная система сбалансирована, а TRV настроены таким образом, чтобы каждая комната быстро нагревалась до заданной температуры и останавливалась. Между тем, Home Assistant следит за тем, чтобы котел был включен всякий раз, когда радиатор TRV может захотеть открыться, и чтобы котел выключался, когда он не нужен или будет расточительным.

Ограничения

Некоторые члены сообщества правильно отметили, что этот подход предполагает единую целевую температуру для всего дома. Например, невозможно иметь разные температуры для жилых помещений и спален. Интеллектуальные TRV могут решить эту проблему (см. следующий раздел). Моя защита заключается в том, что в идеальных условиях дом должен быть хорошо изолированной коробкой. Поэтому нагревать разные части коробки до разной температуры бесполезно – все части коробки скоро выровняются. Изоляция дома должна быть первой областью инвестиций, прежде чем рассматривать интеллектуальные TRV или установку, которую я описываю в этом посте. Следует признать, что только недавно построенные пассивные дома могут приблизиться к идеальному стандарту нулевых потерь тепла. Все, что я могу сказать, это то, что мой дом кажется достаточно хорошо изолированной коробкой, но ваш пробег может отличаться.

Другим недостатком является то, что если я хочу увеличить целевую температуру, мне нужно сначала перенастроить все TRV, чтобы можно было достичь этой температуры. Прямо сейчас TRV позволяют каждой комнате достигать около 20 ℃. Если бы я увеличил термостат до 21 ℃ (или установил термостат на предустановку «комфорт»), комнаты не достигли бы заданной температуры, потому что ТРВ преждевременно закрыли бы радиаторы, и при этом котел никогда не отключился бы.

Обратным недостатком является то, что если выключить термостат, температура в помещении может стать неравномерной. Например, если я изменю предустановку на «сон», целевая температура изменится на 17 ℃. Котел включится на некоторое время, когда температура в любой комнате опустится ниже 17℃. Во время работы котла некоторые небольшие помещения могут нагреваться до максимальной температуры TRV 20 ℃, что является пустой тратой энергии, и в этих помещениях может быть неприятно жарко.

Предельная стоимость Smart TRV

Smart TRV доступны по низкой цене, например, HY386, управляемый ZigBee (в настоящее время 22,28 евро на AliExpress). Об этом я подробно рассказывал в предыдущем посте. Я вижу два основных преимущества замены существующих моих обычных TRV на эти умные TRV:

1. Их можно переконфигурировать с новыми целевыми температурами всякий раз, когда изменяется температура термостата. Это полностью устраняет ограничения, описанные выше.
2. Они могут быть явно активированы Home Assistant на основе температуры от отдельного датчика в центре комнаты. Это может быть улучшением, позволяющим им срабатывать самостоятельно в зависимости от температуры, которую они считывают из своего местоположения в нижней части радиатора.

Я еще не решил, достаточно ли убедительны эти преимущества, чтобы оправдать установку одиннадцати новых энергоемких устройств по всему дому.

Если вы зашли так далеко…

Если отопление вашего дома похоже на мое, вас также может заинтересовать то, как я создал виртуальные газовые счетчики с помощью Home Assistant, чтобы в режиме реального времени получать представление о нашем потреблении газа.

Несколько хорошо информированных членов сообщества поделились своим мнением о моем подходе на Reddit. Тема достойна прочтения.

Почему современные электрические котлы являются более безопасным выбором

В промышленности газовые котлы в течение многих десятилетий в значительной степени были стандартом для производства пара, а также нагрева технической воды. Однако не все котлы одинаково безопасны. По определению, котлы, работающие на сжигании топлива, могут выделять вредные пары, утечку газа и даже вызывать взрывы и пожары.

В недавнем примере газовый котел был назван причиной мощного взрыва и пожара на пищевом заводе в восточном Орегоне, в результате которого шесть человек получили ранения, а главному зданию предприятия был причинен серьезный ущерб. Учитывая риски, многие переработчики обращаются к электрическим котлам нового поколения, чтобы значительно снизить эти опасности.

«В газовых котлах любая утечка газа может увеличить риск взрыва везде, где есть топливопроводы, дым, пламя или резервуары для хранения. Таким образом, газовые установки необходимо постоянно контролировать или периодически проверять», — говорит Роберт Прессер, вице-президент Acme Engineering Products, который отмечает, что государственные и муниципальные правила техники безопасности различаются в зависимости от типа котла и ожидаемой частоты проверок.

Acme Engineering — североамериканский производитель котлов для крупного промышленного и коммерческого применения. Компания является сертифицированным по стандарту ISO 9001:2015 производителем средств контроля окружающей среды и систем с интегрированными механическими, электрическими и электронными возможностями.

В газовых котлах взрывы могут привести к воспламенению и мгновенному возгоранию легковоспламеняющихся газов, паров или пыли, скопившихся в котле. Сила взрыва часто намного больше, чем может выдержать камера сгорания котла.

Незначительные взрывы, известные как ответные вспышки или ответные удары, также могут внезапно раздуть пламя в нескольких футах от огневых дверей и смотровых люков, серьезно обжигая любого на пути пламени.

Выбросы котлов, работающих на природном газе, также представляют потенциальную опасность в виде выбросов. Сюда могут входить оксиды азота (NOx), окись углерода (CO), закись азота (N2O), летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы (SO2) и твердые частицы (PM), а также углекислый газ, вызывающий парниковый эффект (CO2). ) и метан (Ch5), которые ускоряют глобальное потепление.

Кроме того, котлы, работающие на ископаемом топливе, также могут столкнуться с потенциально опасными эксплуатационными проблемами, связанными с чрезмерным накоплением тепла, особенно если уровень воды в системе слишком низкий, чтобы должным образом поглощать тепло. Условия высокой температуры могут повредить котел, электроды и другое оборудование, необходимое для работы.

Чтобы значительно повысить безопасность оператора и окружающую среду, промышленность обращается к современным электрическим котлам, которые устраняют многие из этих рисков. Самые передовые электродные котлы не только соответствуют мощности больших газовых или жидкотопливных котлов, но и более безопасны и компактны, обеспечивают максимальную энергоэффективность, повышают надежность и сводят к минимуму техническое обслуживание.

Хотя многие инженеры знакомы с газовыми котлами, многие считают, что электрические котлы не могут сравниться по мощности с традиционными установками, работающими на ископаемом топливе. Однако благодаря значительным достижениям в технологии электрических котлов такая технология теперь может соответствовать мощности больших газовых или жидкотопливных котлов при гораздо меньшей занимаемой площади.

Прессер объясняет, что электрические котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для передачи электрического тока и производства пара. Переменный ток течет от электрода одной фазы к земле, используя воду в качестве проводника. Поскольку химические вещества, содержащиеся в воде, обеспечивают проводимость, поток тока генерирует тепло непосредственно в самой воде. Чем больше ток (ампер) течет, тем больше тепла (БТЕ) ​​вырабатывается и тем больше пара производится.

Например, в высоковольтном электродном паровом котле Acme CEJS почти 100 % электроэнергии преобразуется в тепло без потерь дымовой трубы или теплопередачи. Электроды электродного парового котла струйного типа установлены вертикально вокруг внутренней части сосуда высокого давления. Это позволяет агрегату производить максимальное количество пара на минимальной площади пола при мощности котла от 6 МВт до 52 МВт. Работа при существующих распределительных напряжениях, от 4,16 до 25 кВ, до 9КПД 9,9%, котел может производить до 170 000 фунтов пара в час. Котлы рассчитаны на номинальное давление от 105 до 500 фунтов на кв. дюйм в соответствии с разделом 1 ASME и сертифицированы, зарегистрированы как сосуды под давлением по месту нахождения котла.

«С электродными котлами струйного типа нет опасности возгорания, потому что нет пламени, дыма, топливопроводов или резервуаров для хранения, что сводит к минимуму риск взрывов и пожаров», — сказал Прессер.

В случае короткого замыкания автоматический выключатель, защищающий цепь высокого напряжения, срабатывает за миллисекунды, защищая котел и электрическую сеть. Не исключена электрическая неисправность или возгорание котла.

Поскольку конструкция не основана на сжигании топлива, она не создает выбросов, которые могут представлять опасность для оператора или окружающей среды. Кроме того, конструкция устраняет многие экологические проблемы, связанные с котлами, работающими на топливе, такие как топливные пары, летучая зола и большие навязчивые выхлопные трубы.

Этот подход также решает вопросы безопасности, связанные с потенциально чрезмерным накоплением тепла в системе. Защита от низкого уровня воды является абсолютной, так как отсутствие воды препятствует протеканию тока и образованию пара в электродном котле. В отличие от обычных электрических котлов или котлов, работающих на ископаемом топливе, в электродном котле ничто не имеет более высокой температуры, чем сама вода. Это предотвращает риск опасного накопления тепла в котле, электродах и других важных компонентах даже в случае образования накипи, а также устраняет тепловой удар.

«Электрические котлы, а именно электродные агрегаты, по своей сути являются самой безопасной конструкцией котла на сегодняшний день. Этим блокам не нужен оператор, потому что, если что-то пойдет не так, сработает выключатель, что предотвратит дальнейшую эскалацию проблемы», — сказал Прессер.

Электрические котлы также повышают безопасность за счет снижения промышленного шума, что регулируется OSHA. В соответствии со стандартом OSHA по шуму работодатель должен снизить воздействие шума с помощью инженерных и административных средств контроля или устройств защиты органов слуха (HPD), чтобы снизить производственный шум, воспринимаемый ушами работника, до установленных уровней.

В этом отношении электрические агрегаты также исключительно тихие по сравнению с котлами, работающими на топливе. «В отличие от газовых горелок, которые почти постоянно дросселируют, как турбинные двигатели, электрические котлы снижают уровень шума при работе», — сказал Прессер. «Поскольку самым громким компонентом котла является двигатель циркуляционного насоса, рядом с ним можно разговаривать, не повышая голос».

Хотя безопасность электродных блоков выше, они также имеют значительные преимущества с точки зрения надежности и технического обслуживания. Отсутствие чрезмерных температур и выгорания обеспечивает более длительный срок службы. Котлы имеют минимальное количество компонентов и электрического управления.