Електрична схема котла

21.02.2017

Основні функціональні блоки котла

Перед тим, як приступити до опису електричної схеми котла нам необхідно описати його основні функціональні блоки, а так же пояснити їхнє призначення і принцип роботи. В якості прикладу будемо використовувати відомий і популярний газовий настінний котел Ariston моделі City (для Італії) / Uno (для інших країн) модифікації 24MFFI. В даному випадку 24 – це максимальна потужність підігріву гарячої води в кВт, M – комбінована система опалення та приготування гарячої води, FF – визначає наявність в котлі закритої камери згоряння і застосування додаткового витяжного вентилятора (турбований котел), I – електронний контроль полум’я пальника. Відкривши передню захисну кришку котла, ми побачимо:

Електрична схема котла
Електрична схема котла

1. Реле з датчиком, що визначає тиск повітря, яке відстежує стан витяжної системи і, в разі зміни тиску за межі допустимих меж, електроніка відключає подачу полум’я на газовий пальник, а індикатор зовнішньої панелі сигналізує про помилку. Це пристрій називають релейним датчиком тяги.

2. Вентилятор – власне, основний елемент «турбированности» котла, який здійснює примусову витяжну вентиляцію продуктів горіння газу, а так само дає можливість прикріплювати до котла досить довгу витяжну трубу. Причому прошивкою головного керуючого процесора передбачено відключається режим попереднього керування вентиляцією, коли перед запалюванням пальника включається вентилятор. Якщо з них виникнуть проблеми, котел піде в помилку.

3. Датчик температури на виході основного теплообмінника (NTC) – дуже важливий елемент в електричній схемі будь-якого котла, який контролює температуру води, передає дані у вигляді зміни напруги на ньому електронній платі управління. За допомогою цього датчика котел може підтримувати постійну задану температуру на виході, а так само зможе оперативно вимкнути пальник у разі несправності опалювального водяного буда або відсутності мінімального тиску води в системі. Цей датчик має негативну температурну характеристику. При температурі 0 градусів З його контакти мають опір 27кОм, а при температурі + 80 С, опір датчика зменшується до 1,5 кОм. Таким чином, при збільшенні температури води на виході теплообмінника, на плату надходить більша напруга управління, яке котел відпрацьовує, зменшуючи ступінь горіння полум’я. Датчик температури організовує зворотний зв’язок по температурі води на виході.

4. Електронна плата – основний контролює і регулює вузол роботи газового котла. На процесор плати приходять всі напруги з встановлених датчиків, а так само підключені регулятори температури, індикатор тиску/температури і кнопки управління котлом. Електронна плата є «мозком» котла. Її опис і принцип роботи ми розглянемо нижче.

5. Розширювальний бак – включений у контур опалювальної системи як елемент регулювання надлишку води у разі її неминучого розширення при нагріванні. За рахунок застосування розширювального бака тиск системи залишається стабільним незалежно від температури. Максимальна температура води не повинна перевищувати + 90 градусів, а тиск в системі не вище 3 bar.

6. Датчик температури води (NTC), що надходить по «обратку» в основний теплообмінник (впадає води). Завдяки цьому датчику процесор знає, наскільки відкрити газовий пальник і збільшити подачу газу, щоб досягти підігріву води в теплообміннику до заданого рівня.

7. Основний теплообмінник – являє собою змійовик з радіатором з кольорових металів (міді або алюмінію), в якому відбувається підігрів води з використанням спеціальної газового пальника (8), розташованої безпосередньо під ним. В теплообміннику передбачені отвори для установки температурних датчиків 3 і 6.

8. Газова пальник – управляється газовим клапаном, який являє собою складний пристрій з керованим процесором газовим портом. Газовий клапан складається з: 1 основного газового порту, 2 керуючого порту, 3 модулятора тиску газу (датчика, що фіксує тиску газу в системі). Газовий клапан — це дуже складний пристрій, отъюстированное на заводі виробнику. Його ремонт та налаштування повинні здійснюватися тільки досвідченим і підготовленим фахівцем.

9. Привід триходового клапана – являє собою 3-х вивідний електромагнітне реле, яке змінює хід протікає підігрітої води або в опалювальну систему, або на кран гарячої води. З-за поганої якості 3-х ходовий клапан часто ламається, в результаті чого перестає працювати опалення або гарячого крану тече холодна вода. Таким чином, відбувається реалізація та опалення і підігрів гарячої води за допомогою одного контуру опалення (котел одноконтурний).

10. Циркуляційний насос виробляє прокачування води з опалювальної системи. Такі насоси так само встановлюють газові котли Ferroli, Immergas, Hermann. З часом, із-за старіння і якості води «мокрий» ротор насоса має властивість підклинювати, тому на його передній частині передбачений гвинтовий болт, під яким присутній сам ротор, який можна провернути викруткою і здійснити примусовий пуск. Дана заглушка призначена для спуску повітря з рідкої роторної камери. Підклинювання насоса з відходом котла на захист з-за перегріву теплообмінника – другий ознака того, що котел і, власне, сам насос потребу в чищенні і ревізії. Першою ознакою є погіршення обігріву приміщення котлом, у результаті чого власник змушений збільшувати температуру регулятором.

Крім зазначених елементів в процесі розпалювання особливу роль відіграє генератор іскри зі спеціальним трансформатором запалювання. Генератор іскри працює спільно з газовим клапаном і є невід’ємною його частиною. Він складається з: 1 – виводу, приєднаного до електрода розпалювання, 2 – кріплення до датчика протоки з заземлюючим контактом, 3 – захищеним гніздом для підключення змінного напруги 220 в

Датчик протоку води – кріпиться за генератором іскри і трансформатором запалювання безпосередньо в систему ГВП. За допомогою цього датчика система визначає наявність руху води, а також здійснюється контроль роботи циркуляційного насоса. Як правило такі датчики бувають двох типів. Дешеві датчики мають магнітний поплавок з герконом. Більш дорогі моделі – вентилятор і датчик Холла. Дорогі датчики можуть визначати не тільки наявність потоку води, але і її швидкість.

Електронна плата управління та електрична схема котла

Електронна плата управління

Як ми вже говорили, плата управління здійснює повний контроль і управління всіма режимами і функціями нашого котла. В основі її роботи лежить фірмовий мікропроцесор, що керує роботою всієї електронної частини і пам’ять Atmel 93C56WP, в яку зашита прошивка котла. Блок живлення аналоговий, зі стабілізацією напруги на «кренках». Він не має захисту від перевантаження і перевищення лімітів напруги живлення. Саме тому варто заздалегідь потурбуватися про спеціалізованих мережевих фільтрах і бар’єри. Це ж твердження стосується будь-якого іншого котла. Для управління пресостатом, триходовим і газовим клапаном, використовуються електромагнітні реле на 33 вольта. Втрата контролю полум’я – основна хвороба цієї моделі. У цьому випадку необхідно перевірити радіоелементи, які відносяться до цієї функції, а особливо неполярний конденсатор C903 на 0.1 мкФ х 275В (на малюнку внизу синій). Так само необхідно перевірити поруч стоять транзистори, оптрон cny17-3 і обрив резисторів потужністю 1 Вт. Так само можна скористатися схемою нижче. В різного роду проблеми часто бувають винні самі керуючі реле (при включенні/виключенні режимів котла вони повинні тихо клацати), а так само мікросхема ULN2003N, в якій знаходяться 7 ключів Дарлінгтона. Сигнали з мікропроцесора приходять на мікросхему, посилюються нею і передаються на реле.

Електрична схема котла
Електрична схема котла

Електрична схема котла

Електрична схема котла складається з позначення основних блоків електронних плат і радіоелементів на них, які беруть участь у роботі, налаштуванні і управлінні газовим котлом. На малюнку нижче:

Електрична схема котла

А – регулятор температури котла (за паспортом перемикач зима — літо), а по суті, змінний опір, варьирующее напругою управління.

B – кнопка скидання помилки і перезапуску котла (Reset).

З – включення/вимикання котла (Power).

D – кнопка включення режиму комфорту.

E – опір, що регулює температуру гарячої води в крані.

F, G, H, I – світлодіоди — індикатори контролю роботи або несправності обладнання.

J – гніздо для підключення зовнішнього таймера

K і L – реле подачі живлення на насос і триходовий клапан відповідно.

M і N – реле керування вентилятором і газовим клапаном.

O – роз’єм підключення пульта управління.

P, Q, R, S – перемички, які встановлюють потужність іскроутворення, затримки займання, вибір температурного режиму і плавного займання з максимальною потужністю.

T – спеціальний двопровідний роз’єм, що дозволяє підключати зовнішній термостат для підтримання заданої температури в точці розташування термостата.

U – живить трансформатор, який є складовою частиною боки живлення електронної схеми управління котлом.

А11 – датчик наявності полум’я

Роз’єм CN301 містить контактну колодку A02 – A05, до якої підключаються газовий клапан, привід триходового клапана, циркуляційний насос, трансформатор розпалу.

До роз’єму CN201 (контакти А06 – А10) підключаються температурні датчики подачі і повернення води, датчик димоходу (пресостат), датчик протоку води, модулятор.

Перемичка CN102 в положенні А дозволяє налаштувати регулятором температури опалення потужність запалення пальника котла при використанні різного газу (зрідженого або газоподібного) з різною калорійністю. Під час налаштування червоний індикатор буде блимати. Настройка передбачає регулювання тиску газу. Відповідно до заводських налаштувань вона відповідає 60% від загальної потужності котла.

CN101 в положенні А відключає затримку займання, в положенні B – затримка на 2 хвилини.

CN104 – встановлює межі потенціометра температури опалення. У положенні А це 38 – 44 градуси, у положенні це 42 – 82 градуси.

CN100 проводиться налаштування максимальної потужності опалення і займання.

Звичайно, наведений котел Ariston UNO 24MFFI далекий від еталонного прикладу, однак він у більшій частині розкриває суть роботи багатьох настінних газових котлів. Про принцип роботи котла, його функціональності можна більш детально дізнатися з сервісної інструкції, яку можна скачати в інтернеті.

Принцип роботи та електрична схема котла, що працює на електриці

Судячи по назві, стає зрозуміло, що основним джерелом енергії для такого котла є електрика. Основним нагрівальним елементом електричного котла є нагрівальний елемент (ТЕН. Візуально такий котел нічим не відрізняється від звичайного газового котла, однак, принцип його роботи повністю інший. Використання електрики дозволяє здешевити його внутрішній конструктив, але відмовитися від основних датчиків температури неможливо, оскільки це значною мірою збільшить його аварійність. Саме тому в електричному котлі присутня не менш складна система електронного управління і стабілізації потужності Тена. Електричний котел складається з:

Електрична схема котла

1. Повітряного автоматичного клапана, підбурюючого повітря і захищає від «завоздушивания» системи.

2. Обмежувача температури, що захищає систему котла і внутрішні радіатори приміщення від перегріву.

3. Електронного пульта управління – представляє собою спеціальну схему гібрида ПІД регулятора, яка аналізує дані від різних датчиків котла і підтримує постійну встановлену температуру, а так само регулятора потужності. В найпростішому варіанті це тиристорная схема. У нашому випадку це окрема плата.

4. Керований електронним пультом управління регулятор потужності.

5. Термобак, який вбудовується нагрівальний елемент. Виробляється з малоокисляемых кольорових металів.

6. Циркуляційний насос з мокрим ротором» — нагнітає тиск гарячої води в системі.

7. Водний вузол – використовується в зв’язці з платою керування для подачі сигналу про достатньому тиску в системі і наявності циркуляції води для подачі напруги на Тени.

8. Манометр – відображає поточне значення тиску в системі.

9. Скидний клапан безпеки – у разі перевищення критичного тиску (зазвичай понад 3 бар) відкривається і скидає надлишки води в системі.

Дані котли мають високе енергоспоживання до 15 кВт. Тому їх застосовують здебільшого для великих приміщень і підключають до трифазної мережі змінного струму. На малюнку нижче представлений приклад підключення трифазного електричного котла.

Електрична схема котла

Короткий опис статті: газові котли баксі

Джерело: Електрична схема котла

Також ви можете прочитати