Автоматизированные котельные: особенности, устройство и принцип работы

Котельная автоматизированного типа — это тепловой объект, в котором все ключевые процессы управляются электроникой без участия человека. Система самостоятельно регулирует температуру, подачу топлива, работу насосов, контроль аварийных ситуаций.

Основные функции автоматики:

• Поддержание заданной температуры теплоносителя;
• Регулирование работы горелок и насосов;
• Контроль давления в системе;
• Мониторинг состояния всего оборудования;
• Аварийная защита и сигнализация;
• Оптимизация расхода топлива.

Важно! Автоматические системы предотвращают до 95% аварийных ситуаций, связанных с человеческим фактором.

Конструкция котельной установки включает оборудование для выработки тепла и систему автоматизации, которая объединяет все узлы в единый комплекс. Котлы оснащают блоками управления, которые контролируют каждый агрегат отдельно.

Основное оборудование:

• Котлы с блоками управления;
• Горелочные устройства с модуляцией мощности;
• Циркуляционные и сетевые насосы;
• Дымовые трубы с датчиками тяги;
• Расширительные баки и группы безопасности;
• Датчики температуры, давления, расхода;
• Центральный контроллер управления.

Технология строительства котельных предусматривает монтаж всех датчиков и исполнительных механизмов еще на стадии проектирования.

Центральный контроллер котельной — это «мозг» всего комплекса. Он собирает данные с датчиков, анализирует параметры и отдаёт команды в автоматическом режиме исполнительным механизмам. Современные контроллеры оснащены дисплеями, на которых отображается вся информация о текущем состоянии котельной.

Система автоматического управления работает по заданным алгоритмам. Основной режим — погодозависимое регулирование. Датчик уличной температуры передаёт данные контроллеру, который корректирует работу котлов в зависимости от внешних условий.

Каскадное управление несколькими котлами обеспечивает оптимальную работу всего комплекса. При небольшой нагрузке работает один котёл, при увеличении потребности автоматически подключаются дополнительные агрегаты.

Работа котельной начинается с запуска центрального контроллера. Оператор задаёт нужные параметры: целевую температуру отопления, график работы, пределы давления. Датчики непрерывно измеряют температуру теплоносителя, давление в системе, температуру дымовых газов в дымовых трубах.

Контроллер сравнивает текущие значения с заданными и корректирует работу горелок. Если температура подачи ниже целевой, система увеличивает подачу топлива. Если выше — снижает. Всё это происходит без участия человека.

При возникновении аварийной ситуации — падении давления, перегреве, погасании пламени — система безопасности мгновенно отключает оборудование и подаёт звуковой сигнал.

Обратите внимание! Информация об аварии отображается на дисплее и может быть передана оператору по интернету или SMS.

Автоматизация котельной даёт ряд весомых преимуществ:

• Сокращение эксплуатационных расходов — автоматические системы снижают расход топлива на 15−20% за счёт оптимизации процесса горения. Уменьшается потребность в постоянном присутствии персонала.
• Высокая энергоэффективность достигается благодаря погодозависимому регулированию и модуляции мощности горелок. Оборудование работает только с той интенсивностью, которая необходима в данный момент. Это продлевает срок службы котлов и горелок.
• Безопасность эксплуатации повышается за счёт многоуровневой защиты. Датчики и контроллеры предотвращают аварии — взрывы, перегревы, утечки газа. Автоматика реагирует быстрее человека и исключает ошибки оператора.
• Удобство управления — современные системы позволяют контролировать работу котельной удалённо через интернет. Оператор видит все параметры на смартфоне и может изменять настройки, не выезжая на объект.

Автоматизация бывает разной степени сложности:

• Базовый уровень включает автоматическое регулирование температуры и давления, защиту от аварий.
• Средний уровень предусматривает каскадное управление несколькими котлами, погодозависимое регулирование, удалённый мониторинг.
• Высокий уровень автоматизации — это полностью автоматизированные комплексы с диспетчеризацией, системами учёта выработки тепла, интеграцией с общей системой управления зданием.

При проектировании новых котельных автоматизацию закладывают на стадии разработки проекта. Строительство автоматизированной котельной не усложняет процесс, а упрощает последующую эксплуатацию.

Модернизация существующих котельных также возможна. На старые котлы устанавливают блоки управления, монтируют датчики и исполнительные механизмы. Окупаемость модернизации составляет 2−4 года за счёт экономии топлива.

Эксплуатация автоматизированной котельной требует минимального участия персонала. Оператор контролирует работу удалённо, периодически выезжает на объект для осмотра оборудования. Система самодиагностики сообщает о неисправностях, что позволяет быстро реагировать.

Автоматизированные котельные — это надёжное, безопасное и экономичное решение для обеспечения теплом различных объектов. Автоматизация снижает эксплуатационные расходы, повышает безопасность и упрощает управление котельными установками.