Entrinns, totrinns og modulerende brennere for oppvarming av kjeler. Gjennomgå.

Når de velger brennere, står forbrukerne overfor en vanskelig oppgave– hvilken brenner du skal velge . Dette valget lar dem gjøre en liten sammenligning av brennere fra forskjellige produsenter etter type regulering og nivå av automatisering av brennerenheten.

Vi inviterer deg til å gjøre deg kjent med oppfatningen til selskapets spesialister, basert på erfaring med bruk av kombinerte, flytende drivstoff- og gassbrennere fra Weishaupt, Elco, Cib Unigas og Baltur.

La oss definere de grunnleggende kravene til brennere, avhengig av applikasjonen. Avhengig av bruksområde kan brennere deles inn i grupper.

Gruppe 1. Brennere for individuelle varmesystemer (i denne gruppen inkluderer vi brennere med en effekt på opptil 500 - 600 kW, som er installert i fyrrom i private hus, små industrielle og kommersielle og administrative bygninger).

Når du velger brennere for denne gruppen av forbrukere, er det nødvendig å ta hensyn til kjøperens ønsker i automatiseringsnivået til et individuelt fyrrom:

· hvis du ikke presenterer økt tekniske krav til det installerte utstyret og ønsker å ha et pålitelig fyrrom som ikke krever store initiale økonomiske investeringer, så kan du velge brennere med enkelt-trinns, to-trinns driftsmoduser;

· hvis du som et resultat ønsker å bygge et varmesystem med høy grad av automatisering, væravhengig regulering, samt lavt drivstoff- og energiforbruk, er det bedre for deg å bruke modulerende brennere eller brennere med jevn to-trinns regulering, som vil gi muligheten til å programmere kraft og et bredt driftsområde for brennerkontroll.

Gruppe 2. Brennere for varmesystemer av store boligkomplekser (i denne gruppen inkluderer vi brennere med en effekt på mer enn 600 kW for behovene til boliger og fellestjenester, sentralvarme, samt for varmeforsyning av store industrielle og kommersielle og administrative bygninger).

· Glatte totrinns eller modulerende brennere er ideelle for denne gruppen. Dette skyldes: fyrhusenes høye effekt, kundens ønske om å bygge et fyrhus med høy automatisering, ønsket om å sikre lavest mulig drivstoff- og strømforbruk (bruk frekvensstyring av vifteeffekt), samt å bruke utstyr for automatisk kontroll av restoksygen i røykgasser(oksygenregulering).

Gruppe 3. Brennere til bruk på teknologisk utstyr (denne gruppen kan inkludere brennere med hvilken som helst effekt, avhengig av kraften til prosessutstyret).

· Foretrukket for denne gruppen modulerende brennere. Valget av disse brennerne bestemmes ikke så mye av kundens ønsker, men teknologiske krav produksjon. For eksempel: for noen produksjonsprosesser det er nødvendig å opprettholde en strengt definert temperaturplan og forhindre temperaturendringer, ellers kan dette føre til brudd teknologisk prosess, produktskade og, som et resultat, betydelige økonomiske tap. Brennere med trinnstyring kan også brukes i teknologiske installasjoner, men kun i tilfeller hvor mindre temperatursvingninger er akseptable og ikke medfører negative konsekvenser.

Kort beskrivelse av driftsprinsippet for brennere med ulike typer regulering.

Enkeltrinns brennere De opererer bare i ett effektområde, de opererer i en modus som er vanskelig for kjelen. Når du jobber med en trinnvise brennere Brenneren slås på og av ofte, noe som styres av kjeleenhetens automatisering.

To-trinns brennere , som navnet antyder, har to effektnivåer. Det første trinnet gir vanligvis 40 % av kraften, og det andre 100 %. Overgangen fra det første trinnet til det andre skjer avhengig av den kontrollerte kjeleparameteren (kjølevæsketemperatur eller damptrykk), på/av-modusene avhenger av kjelens automatisering.

Glatte totrinns brennere tillate en jevn overgang fra det første trinnet til det andre. Dette er en krysning mellom en totrinns og modulerende brenner.

Modulerende brennere varme opp kjelen kontinuerlig, øke eller redusere effekten etter behov. Området for endringer i forbrenningsmodus er fra 10 til 100 % av merkeeffekten.

Modulerende brennere er delt inn i tre typer basert på driftsprinsippet for modulerende enheter:

1. brennere med et mekanisk modulasjonssystem;

2. brennere med pneumatisk modulasjonssystem;

3. brennere med elektronisk modulering.

I motsetning til brennere med mekanisk og pneumatisk modulasjon, gir brennere med elektronisk modulasjon høyest mulig kontrollnøyaktighet, siden mekaniske feil i driften av brennerenheter elimineres.

Pris fordeler og ulemper

Selvfølgelig er modulerende brennere dyrere enn trinnmodeller, men de har en rekke fordeler fremfor dem. Mekanismen for jevn kraftkontroll lar deg redusere syklusen for å slå på og av kjeler til et minimum, noe som reduserer mekanisk belastning på veggene og komponentene til kjelen betydelig, og derfor forlenger dens "levetid". Drivstoffbesparelser er minst 5 %, og med riktig tuning kan du oppnå 15 % eller mer. Og til slutt, installasjon av modulerende brennere krever ikke utskifting av dyre kjeler hvis de fungerer som de skal, samtidig som det øker effektiviteten til kjelen.

På bakgrunn av ulempene med trinnvise brennere, er fordelene med modulerende brennere åpenbare. Den eneste faktoren som tvinger ledere til å velge trinnmodeller er deres mer lav pris. Men besparelser av denne typen er villedende: Ville det ikke vært bedre å bruke en stor sum om gangen på mer avanserte, økonomiske og miljøvennlige brennere? Dessuten vil kostnadene betale seg i løpet av de neste årene!

Mange kjøpere forstår fordelene med å bruke modulerende brennere, og nå er det bare å velge de nødvendige modellene. Hvilke produsenter er best å kontakte? Selv med en overfladisk studie av priser for importerte og innenlandske brennere, er det klart at forskjellen er ganske betydelig. Noen modeller fra utenlandske produsenter er dyrere enn produkter russisk produksjon mer enn to ganger.

En detaljert analyse av markedet for brennerprodusenter viser at russisk utstyr er betydelig dårligere enn importerte analoger når det gjelder automatiseringsnivå. For å oppnå høyt nivå automatisering av russiskproduserte brennere, er det nødvendig å investere ganske mye kontanter for kjøpet nødvendige systemer automatisering og installasjon og igangkjøring av utstyr. Basert på resultatene av alt arbeidet, viser det seg at kostnadene for ettermonterte russiskproduserte brennere er nær kostnadene for importerte brennere. Men samtidig vil du ikke ha 100 % garanti for at en fullt utstyrt russisk brenner vil gi deg det ønskede resultatet.

Konklusjon fra våre eksperter

Velge riktig brenner - viktig stadium under bygging eller modernisering av et fyrrom. Det avhenger av hvor ansvarlig du forholder deg til dette problemet. videre arbeid varmeutstyr. Stabil drift av brenneren, overholdelse av miljøstandarder, lengre levetid for kjeler og evnen til å fullautomatisere driften av et termisk kraftverk indikerer betydelige fordeler ved bruk av modulerende brennere i kjelehus. Og hvis fordelen ved driften deres er åpenbar, er det rett og slett urimelig å ikke dra nytte av det.

Brennere Weishaupt / Tyskland Elco/ Tyskland , Cib Unigas / Italia, Baltur / Italia har vist seg å være pålitelig utstyr av høy kvalitet. Ved å velge disse brennerne får du selvtillit og overskudd! På sin side er vi klare til å gi deg rimelige priser og kortest leveringstid på utstyr.

Produsenter av husholdningsvarmekjeler, som stadig forbedrer produktene sine og gir dem nye funksjoner, gjør det samtidig vanskeligere å velge riktig kjele og sette den opp. Dette gjelder i størst grad kjeleautomatisering – og nå vegghengte kjeler, tidligere styrt med et enkelt potensiometer, leveres nå ofte med innebygd værkompenserende automatisering. Imidlertid mer komplekst system ledelse er alltid en høyere pris. Et rimelig spørsmål dukker opp: "Er dette nødvendig?" For å hjelpe forbrukerne med å svare på dette spørsmålet, vil vi prøve å forstå hovedfunksjonene til kjeleautomatisering.

Formålet med kontrollsystemer for husholdningskjeler er å sikre sikkerhet, riktig drift av utstyr og komfort for de som bor i hus eller leilighet. Komfort i vårt tilfelle er en behagelig temperatur og fraværet av behovet for å iverksette tiltak for å sikre det (for eksempel gå til fyrrommet, snu regulatoren, etc.).
Situasjonen med sikkerhet er mest enkel og oversiktlig: enten styringssystemet er innebygd i kjelen, eller det leveres separat, har det alltid en sikkerhetstemperaturbegrenser. Denne enheten er et termisk relé, hvis åpning av kontaktene fører til opphør av drivstofftilførsel til kjelen når den sikre temperaturen til kjelevannet overskrides. Utløsning av sikkerhetstemperaturbegrenseren er en alvorlig nødsituasjon, og eliminering av den, dvs. Utskifting eller montering av sikkerhetsinnretningen og start av kjelen krever inngripen fra en vedlikeholdsspesialist.
Det sier seg selv at sikkerheten har høyeste prioritet blant andre oppgaver, så øvre grense for regulering av kjelevannstemperatur er satt slik at temperaturen aldri overskrider grensenivået på grunn av etterløp. Hvilken temperaturøkning snakker vi om?
Tenk deg en situasjon der strømforsyningen plutselig stopper: brenneren slår seg av, sirkulasjonspumpe kjelekretsen har stoppet. Kjelen blir til et isolert system. Under installasjonsprosessen i dette termiske likevektssystemet synker temperaturen på metallet og temperaturen på vannet øker med flere grader. Hvis det før denne økningen var nær det maksimalt tillatte, er en kjelefeil under strømbrudd garantert. Størrelsen på den mulige temperaturstigningen avhenger av kjelens utforming og materiale og tas i betraktning av automasjonsprodusenten ved innstilling av øvre grense for regulering av vanntemperaturen i kjelen.
La oss gå videre til hovedformålet med kjeleautomatisering: å sikre en behagelig temperatur i oppvarmede rom. Som du vet, etableres en bestemt temperatur i et rom når en balanse mellom varmetap og varmeoverføring fra varmeenheter oppnås. Samtidig, for å opprettholde en gitt temperaturverdi, må enhver endring i varmetapet forårsaket av en endring i været kompenseres ved en passende korreksjon av temperaturen på kjølevæsken eller dens volumetriske strømning gjennom varmeinnretningene. Dette problemet løses lettest ved hjelp av termostatventiler installert på radiatorer eller konvektorer, mens temperaturen på kjølevæsken forblir konstant. I dette tilfellet reduseres funksjonen til kjeleautomatisering til vedlikehold innstilt temperatur innleveringer.
Det må sies at de fleste husholdningskjeler har en innebygd kontrollenhet og ikke krever noe mer: tilførselstemperaturen stilles inn manuelt, selv om den opprettholdes automatisk. Styrealgoritmen er forskjellig avhengig av hvilken brenner kjelen er utstyrt med: modulerende, ett- eller totrinns. I kjeler med ett-trinns brenner fungerer temperaturregulatoren som en terskelbryter som slår brenneren av og på når turledningstemperaturen når terskelverdiene. Mellom bytteterskler og
slå av, er en viss forskjell spesifisert - koblingshysterese (fig. 1). Som regel er av- og på-terskelene plassert symmetrisk i forhold til den innstilte turtemperaturen θ munn slik at gjennomsnittstemperaturverdien over en lang periode sammenfaller med den innstilte.
Hvis volumet av kjølevæske i varmesystemet er lite og varmeforbruket er betydelig mindre enn brennereffekten, vil temperaturen etter å ha slått på brenneren stige for raskt. Følgelig er det fare for å slå på brenneren for ofte, noe som også kan påvirke levetiden. Dette problemet blir overvunnet på ulike måter. For eksempel ved å bruke en tidsvarierende hystereseverdi (Ariston): i løpet av det første minuttet etter at den er slått på, er den 8, i løpet av det andre minuttet - 6, og fra og med det tredje minuttet - 4 K.
Algoritmen for å endre hystereseverdien avhengig av situasjonen er innebygd i Kromschröder-automatiseringen: på servicenivået til kontrollsysteminnstillingene kan du stille inn en økt hysterese (opptil 20 K) og dens varighet (opptil 30 minutter). Ved lav varmebelastning og følgelig korte oppvarmingsperioder i kjelen gjelder en økt hystereseverdi. Hvis utkoblingsterskelen ikke er nådd innen den angitte hysteresetiden, reduseres hystereseverdien automatisk lineært til standard 5 K.

En fundamentalt annerledes tilnærming brukes i Buderus kjeleautomatisering, som bruker en algoritme kalt "dynamisk veksling" av utviklerne. Når tilførselstemperaturen, økende eller avtagende, sammenlignes med innstilt temperatur θset, begynner systemet å beregne integralet av funksjonen til endringen i mistilpasning over tid (skravert område i fig. 2). Brenneren slås på eller av når integralen når innstilt verdi. Åpenbart, med rask oppvarming av kjelen, er byttetemperaturen høyere enn ved langsom oppvarming. Dermed justeres bytteterskelen automatisk til egenskapene til varmesystemet og mengden varmeforbruk.
Kontrollalgoritmen for en kjele med en totrinns brenner er ikke fundamentalt forskjellig fra det som er diskutert ovenfor - bare svitsjeterskelene er følgelig dobbelt så store (fig. 3).

Til slutt tillater den modulerende brenneren konstant proporsjonal kontroll av tilførselstemperaturen, når brennereffekten er lineært avhengig av temperaturfeilen. En slik regulering er imidlertid ikke alltid mulig, siden for mange modulerende brennere endres effekten jevnt ikke fra null, men fra 30-40% av maksimalverdien. Hvis varmeforbruket i varmekretsen er under denne grensen, står vi igjen overfor terskelregulering.
Så langt har vi ment at turtemperaturen stilles inn manuelt av et potensiometer på kjelens kontrollpanel og vedlikeholdes automatisk av dets kontrollsystem. Men hensikten med varmesystemet er å opprettholde en behagelig temperatur i rommet, og det vil være logisk at denne spesielle temperaturen er en kontrollert variabel. En enhet som opprettholder en gitt romtemperatur - romtermostat- oftest knyttet til selve rommet og er ikke inkludert i hovedkjelens leveringspakke. Men siden regulering skjer gjennom styring av kjeledriften, vil vi vurdere romtermostaten også som et element i kjeleautomatisering.
Kontroll av kjelens drift for å opprettholde den innstilte temperaturen i rommet kan utføres ved en av to typer regulering: to-posisjon (på-av) eller kontinuerlig. I det første tilfellet er kontrollalgoritmen den samme som for en kjele med en-trinns brenner. Men sammenlignet med temperaturen på kjelevannet endres temperaturen i rommet mye langsommere når kjelen slås av og på, noe som kan føre til store avvik utover terskelverdiene. Derfor anbefales vanligvis ikke på-av-kontroll for varmesystemer med høyeffekts (mer enn 25-30 kW) kjeler. For å unngå slike utløp i Kromschröder-automatisering, for eksempel på servicenivå, kan et forsinkelsestidsintervall for å slå på 2. trinn settes (fig. 3), og dermed slås 2. trinn på ikke umiddelbart etter at terskelen er nådd θon.2, men etter etter at en angitt tid har gått. Dette gir ekstra mulighet innstillinger av temperaturregulatoren i henhold til egenskapene spesifikt system oppvarming.

Ved kontinuerlig regulering er reguleringshandlingen turledningstemperaturen, som endres avhengig av romtemperaturens avvik fra innstilt verdi (fig. 4). Den innstilte temperaturen i rommet er temperaturen som er behagelig for brukeren, og den er ikke alltid den samme - si, en behagelig temperatur for å sove under et teppe er flere grader lavere enn for morgen- eller kveldstimene, og på dagtid rommet kan være tomt, og vedlikeholde det høy temperatur gir heller ikke mening. Funksjonen med å stille inn og utføre en daglig temperaturplan i rommet tyder naturligvis på seg selv. Daglig temperaturprogrammering er ofte mulig for forskjellige ukedager eller helger, så vel som for spesielle anledninger som fest eller ferie.
Den faktiske temperaturverdien måles av en sensor plassert i et av rommene i huset, som er en referanse og bestemmer varmemodusen i alle andre rom i huset. Men jo større antall andre rom, jo ​​mindre gjennomførbart blir oppgaven med komfortabel oppvarming ved å koble dem til en enkelt varmekrets kontrollert av temperaturen i referanserommet. For å styre en kjele som varmer opp vann til flere varmekretser med forskjellige egenskaper samtidig, kreves en viss inngangsparameter som er felles for disse kretsene. Det kan beregnes basert på temperaturavlesninger i referanserom for alle kretser. En enklere og mer effektiv løsning har imidlertid blitt utbredt: å bruke lufttemperaturen utenfor bygningen som en slik parameter.

Og faktisk: Tilførselstemperaturen til enhver varmekrets, nødvendig for å kompensere for varmetapet i lokalene, er relatert til utelufttemperaturen ved velkjente sammenhenger, som i grafisk representasjon vanligvis kalles varmegrafer eller varmekurver (fig. 5) ). Alt som gjenstår er å inkludere disse forholdene for hver spesifikke krets i driftsalgoritmen til fyrromskontrollsystemet. I automatiseringen til de fleste produsenter, for dette må du velge en av varmekurvene som tilbys å velge mellom, men det er andre tilnærminger: for eksempel trenger Buderus kontrollsystemjustering bare å spesifisere to punkter som automatiseringen beregner hele kurve.
Kan systemet som styrer kjelen og varmekretsene ytre temperatur, reagere på uventede endringer i varmebalansen i oppvarmede rom, for eksempel på grunn av et åpent vindu eller en tent peis? I de fleste tilfeller er denne muligheten gitt i form av automatisk justering (oftest parallell overføring) av varmekurven til den tilsvarende kretsen basert på avlesningene til romtemperaturføleren. I tillegg til å møte kravene til grundige brukere som ønsker å ta en mer aktiv del i å kontrollere klimaet i huset, tilbyr mange produsenter, i tillegg til væravhengig automatisering, romtermostat. La oss bare merke oss at i dette tilfellet er det alltid en risiko, mens du øker komforten i referanserommet, reduserer den i andre rom koblet til samme varmekrets. I tillegg kan termostater ikke benyttes i referanserommet. varmeapparater, siden de er uavhengige kontrollsystemer med samme inngangs- og utgangsparametere som kjeleautomatisering.
Hvorfor all denne kompleksiteten? Hvordan er væravhengig kontroll bedre enn det elementære opplegget vi vurderte helt i begynnelsen - en "permanent" kjele pluss termostater på alle varmeenheter?

Tilhengere av værkompensert automatisering viser vanligvis til at hoveddelen fyringssesongen varmebehovet er mye mindre enn det beregnede, så konstant oppvarming av kjølevæsken til maksimal temperatur er bortkastet penger. Men det er ikke temperaturen som koster penger, men varmen som produseres, og hvis det i to tilfeller forbrukes samme mengde varme, produseres kanskje samme mengde varme? Dessverre nei, for i tillegg til varmeforbruket er det alltid varmetap, som er større jo høyere kjølevæsketemperaturen er (fig. 6). I tillegg avtar kjeleeffektiviteten med økende gjennomsnittlig vanntemperatur. Det er disse prosentene som utgjør det økonomiske argumentet til fordel for værsensitiv automatisering. Men gitt våre innenlandske energipriser, er dette argumentet lett beseiret av argumentet om den betydelig høyere prisen på selve automatiseringen.
La oss også vurdere noen funksjoner til kjeleautomatisering, hvis formål ikke er å skape komfort, men å sikre lengst mulig problemfri drift av utstyret. I tillegg til metodene som allerede er beskrevet for å forhindre for hyppige brennerstarter, inkluderer denne funksjonsgruppen å opprettholde en minimumstemperatur i kjelevannet. Det enkleste, men likevel effektiv måte Implementeringen av denne funksjonen er den såkalte pumpelogikken, ifølge hvilken, når brenneren er på, stopper sirkulasjonspumpen til kjelekretsen når vanntemperaturen i kjelen er under den tillatte terskelen og ikke starter før denne terskelen er overskredet.
Men kjeleautomatisering kan ta vare på ikke bare kjelen. Dermed er noen kontrollsystemer utstyrt med en funksjon for å forhindre blokkering av pumper og treveisventiler: en gang om dagen (eksempel - Vaillant kjeler) eller en uke (Buderus) er alle pumper i systemet slått på for en kort stund, og alt treveisventileråpner også helt i kort tid, hvoretter de går tilbake til tilstanden som gikk forut for denne prosedyren.
Når man leser dokumentasjon fra produsenter, får man inntrykk av at utviklere av kjelestyringssystemer handler etter prinsippet: " flere funksjoner– bra og annerledes! Riktignok viser det seg ofte at under forskjellige navn De inneholder de samme funksjonene, forskjellene er kun i detaljene.

S. Zotov, Ph.D.
Magasinet "Aqua-Term" nr. 2 (54), 2010

For å velge den optimale gasskjelen, må du forstå funksjonene.

De fleste utbredt mottatt i hverdagen varmtvannskjeler lav effekt.

Disse enhetene er økonomiske og enkle å bruke, og har også mange konfigurasjoner og modeller, som hver har sine egne fordeler.

Et av hovedelementene i en gasskjele er brenneren. Dette er spesialutstyr som forbereder drivstoff til forbrenning og leverer det til forbrenningskammeret, hvor en strøm av gass-luftblanding antennes og frigjør varme. Å velge riktig brenner vil sikre at du får maksimal effektivitet forbrenning av drivstoff, vil øke den totale effektiviteten (effektivitetsfaktoren) til kjelen og redusere økonomiske kostnader for drivstoff.

Klassifisering av gassbrennere

Det finnes forskjellige typer gassbrennere. Å gjøre riktig valg brennere, må du ta hensyn til typen gass som brennes, dens kaloriinnhold, trykk, formål og utforming av kjelen.

Ved for mye gasstrykk

• Høyt trykk – mer enn 30 kPa. (kilo Pascal);
• Middels trykk - fra 5 til 30 kPa;
• Lavt trykk – opptil 5 kPa.

Etter type drivstoff brent

Husholdnings- og industrigasskjeler for varmtvann opererer vanligvis på to typer drivstoff:

• flytende propan-butan blanding;
• naturgass (metan) i gassform.

De fysiske egenskapene til disse gassene er forskjellige fra hverandre, derfor har brenneranordningene for å brenne dem sine egne forskjeller. Men typen drivstoff som brennes begrenser ikke valget av enhet. Enhver gasskjele naturgass kan konverteres til å brenne propan og omvendt.