Wie die Sicherheitsautomatik von Gasheizkesseln funktioniert

Gasheizkessel sind ein typisches Haushaltsgerät, das das ganze Jahr über Warmwasser und Wärme liefert. Diese Systeme sind bequem und komfortabel, bergen aber auch ein gewisses Risiko, insbesondere in Bezug auf die Sicherheit. Es ist wichtig zu verstehen, wie die automatischen Sicherheitsfunktionen der Gastherme funktionieren, um Ihr Haus und Ihr Eigentum zu schützen.

Jeder Gaskessel verfügt über ein ausgeklügeltes Sicherheitssystem, um mögliche Risiken zu erkennen und abzustellen. Diese Sicherheitsautomatik dient als Puffer gegen eine Vielzahl von Problemen, die während des Betriebs des Kessels auftreten können, wie z. B. Gaslecks und Überhitzung. Diese Sicherheitsmerkmale schützen Ihr Haus durch eine Kombination von Sensoren, Ventilen und Kontrollmechanismen. Sie arbeiten ununterbrochen.

Die Überwachung des Gasflusses und der Verbrennung ist eine der Hauptaufgaben der Sicherheitsautomaten in Gaskesseln. Es müssen strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, da Gaslecks eine ernsthafte Gefahr für Menschenleben und Eigentum darstellen. Wenn Anomalien oder Lecks im Gasfluss festgestellt werden, unterbrechen automatische Gasventile und Drucksensoren schnell die Versorgung.

Darüber hinaus sind Sicherheitsautomatiken unerlässlich, um eine Überhitzung des Kesselsystems und einen Druckanstieg zu vermeiden. Erhöhte Temperaturen und übermäßiger Druck können zu katastrophalen Fehlfunktionen führen und stellen eine erhebliche Gefahr für den Kessel und seine Umgebung dar. Druckbegrenzungsventile und Temperatursensoren kontrollieren gemeinsam die internen Bedingungen des Kessels, um einen konstanten, sicheren und effektiven Betrieb zu gewährleisten.

Die Sicherheitsautomatik erkennt nicht nur drohende Gefahren und wehrt sie ab, sondern trägt auch zur langfristigen Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit der Gaskessel bei. Durch die ständige Überwachung mehrerer Parameter und das rechtzeitige Eingreifen dienen diese Funktionen dazu, den Verschleiß wichtiger Komponenten zu verringern, wodurch die Lebensdauer des Kessels verlängert und die Wahrscheinlichkeit teurer Reparaturen verringert wird.

Um ein sicheres und komfortables Zuhause zu haben, muss man wissen, wie die Sicherheitsautomatik von Gaskesseln funktioniert. Wenn Sie das Innenleben dieser Systeme verstehen, erkennen Sie den Wert einer routinemäßigen Wartung und die Notwendigkeit, bei Fehlfunktionen oder Warnzeichen schnell zu handeln. Mit der richtigen Wartung kann Ihre Gastherme viele Jahre lang zuverlässig Wärme und Warmwasser liefern.

Automatische Einheiten von bodenstehenden Heizkesseln

Die große Mehrheit der freistehenden Gaskessel verfügt über eine Sicherheitsautomatik, die mit einer nicht flüchtigen externen Energiequelle betrieben wird. In drei Notfallszenarien sind die Automatisierungsgeräte laut normativen Dokumenten verpflichtet, die Gaszufuhr des Brenners und der Zündvorrichtung zu unterbrechen:

1. Erlöschen der Hauptbrennerflamme durch Ausblasen oder aus anderen Gründen.
2. Wenn im Schornsteinkanal kein oder nur ein stark verminderter natürlicher Zug vorhanden ist.
3. Erdgasdruckabfall in der Hauptleitung unter den kritischen Wert.

Als Anhaltspunkt. Alle Arten von Gaskesseln müssen in der Lage sein, die angegebenen Funktionen zu erfüllen. Der Überhitzungsschutz ist eine vierte Sicherheitsstufe, die von vielen Herstellern eingebaut wird. Basierend auf dem Sensorsignal schaltet das Ventil die Gaszufuhr zum Hauptbrenner ab, wenn die Kühlmitteltemperatur 90 °C erreicht.

Nichtflüchtige Automatiken der folgenden Arten (Marken) werden in verschiedenen Modellen von Gas-Standheizkesseln unterschiedlicher Hersteller verwendet:

• Italienische Einheiten EuroSIT (EuroSIT) Serie 630, 710 und 820 NOVA (Heizeinheiten "Lemax"), "Zhitomir 3", Aton und viele andere);
• Polnische Geräte "KARE" (Wärmeerzeuger "Danko"), "Rivneterm");
• Amerikanische Geräte der automatischen Regulierung Honeywell (Heizgeräte von Zhukovsky Werk von "Comfort" Linie);
• einheimische Produkte von ZhMZ, SABK "Orion", "Arbat" Firmen.

Nachfolgend sind die beliebtesten Automatikmarken aufgeführt, die häufig in identischen Warmwasserheizkesseln eingebaut werden. Das Werk Zhukovsky stattet z.B. die preiswerten AOGV-Geräte mit den von ZhMZ hergestellten Sicherheitsgeräten, die mittelpreisigen Wärmeerzeuger mit den EuroSIT-Geräten und die hochwertigen Modelle mit den automatischen Ventilen von Honeywell aus. Betrachten wir nun jede Gruppe für sich.

Gasventile der Marke SIT Group

Wenn es um automatische Kesselanlagen geht, sind die EuroSIT-Sicherheitsanlagen die am meisten verwendeten und zuverlässigsten. Unternehmen, die natürliche Brennstoffe liefern, z. B. solche, die veraltete Gasanlagen in Heizkesseln wie KChM und AGV ersetzen, empfehlen sie. Funktionieren einwandfrei in Verbindung mit Polidoro, Iskra, Vakula, Thermo und anderen Mikroflammenbrennern.

Die drei verwendeten Modelle haben die folgenden genauen Bezeichnungen:

• 630 SIT;
• 710 MiniSIT;
• 820 NOVA.

Als Bezugspunkt. Die Serien 630 und 710 wurden von der SIT-Gruppe eingestellt, weil sie als veraltet angesehen wurden. Die Gasventile 820 NOVA, 822 NOVA, 840 SIGMA und 880 Proflame (batteriebetrieben) sind an die Stelle der Ersatz-Heizkessel-Sicherheitsautomatik getreten. Es ist jedoch nicht schwer, die älteren Produkte im Handel zu finden.

Wir wollen Sie nicht mit den Einzelheiten der Herstellung von EuroSIT-Automatikgeräten langweilen, sondern Ihnen am Beispiel eines Basisgerätes der Serie 630 das grundlegende Funktionsprinzip kurz erläutern:

1. Wenn Sie den Griff auf die Position "Zündung" drehen dreht und von oben drückt, wird das Magnetventil gewaltsam geöffnet, so dass Gas zum Zündbrenner (Zünder) strömt. Sie drücken den Knopf des Piezo-Elements, das einen Funken erzeugt, der den Docht entzündet.
2. Halten Sie den Hauptknopf 30 Sekunden lang gedrückt, damit sich das Thermoelement mit der Zündflamme erwärmen kann. Die Thermosäule erzeugt eine Spannung (EMF) von 20-50 Millivolt, die den Magneten im offenen Zustand blockiert. Jetzt kann der Drehknopf losgelassen werden.
3. Der Hauptdrehknopf wird auf die gewünschte Position eingestellt, wodurch der Hauptbrenner mit Gas versorgt wird. Der Brenner wird angeheizt und beginnt, den Wärmetauscher mit dem Heizungswasser zu erwärmen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
4. Wenn das Wasser eine bestimmte Temperatur erreicht, wird ein Kapillarsensor ausgelöst, der das zweite Ventil – das Thermostatventil – schrittweise schließt. Die Brennstoffzufuhr zum Brenner wird unterbrochen, bis der Fühler abgekühlt ist und der Ventilteller den Weg für das Gas freigibt. Der Zündbrenner brennt im Standby-Modus weiter.

Hinweis: Bei älteren automatischen Modifikationen musste der Wärmeerzeuger mit Streichhölzern angezündet werden, da es keine Temperatursensoren und Zündeinheiten gab.

Ein Membranventil, das als Druckregler fungiert, ist für die reguläre Gasversorgung des Geräts zuständig. Der Brennstoffkanal schließt sich und der Kessel schaltet sich notab, wenn er unter den vorgegebenen Wert fällt. Auch andere Umstände können zu einem Ausfall führen:

1. Der Brenner und der Docht, der das Thermoelement beheizt, erlöschen. Die Spannungserzeugung wird gestoppt, das Magnetventil verschließt den Kraftstoffdurchlass.
2. Bei einem plötzlichen Zugverlust im Schornstein überhitzt sich der in diesem Kanal platzierte Sensor und unterbricht den Stromkreis des Elektromagneten. Das Ergebnis ist das gleiche – die Brennstoffzufuhr wird blockiert.
3. Bei Heizgeräten mit Überhitzungssensoren wird der Stromkreis unterbrochen, wenn das Wasser eine Temperatur von 90-95 °C erreicht hat.

Der Benutzer kann den Kessel eine Minute lang nach der durch die Gasautomatik verursachten Notabschaltung nicht wieder einschalten; die Brennstoffzufuhr kann nicht früher wiederhergestellt werden. Das Lehrvideo demonstriert die Funktionsweise des Systems in allen Einzelheiten:

Unterschiede zwischen den Modellen 710 MiniSIT und 820 NOVA

Diese Geräte funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie ihr Vorgänger, die Serie 630. Die an den MiniSIT-Automaten 710 vorgenommenen Änderungen sind durchweg positiv:

• 2 Tasten "Start" und "Stopp" sind zusammen mit dem Magnetventil separat angeordnet;
• Der Hauptgriff dreht nur die Thermostatstange und regelt die Kühlmitteltemperatur;
• Die Zündeinheit mit Piezo-Zündknopf ist in das Gehäuse des Produkts eingebaut;
• Zur Grundausstattung des Geräts gehört ein Faltenbalg-Temperaturfühler mit Kapillarrohr;
• Gasdruckstabilisator hinzugefügt.

Zur Veranschaulichung. Der Funkenzünder war in den ersten Versionen der Serie 710 nicht vorgesehen.

Die jüngste Produktlinie 820 NOVA wurde überarbeitet, um die Durchsatzleistung, Stabilität und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Wir möchten zwei Verbesserungen hervorheben, die in den Augen der Benutzer von Bedeutung sind:

1. Das Produkt ist mit einem Stecker für den Anschluss eines Raumthermostats und wetterabhängiger Automatik ausgestattet. Das Heizgerät ist nun in der Lage, die Lufttemperatur in der Wohnung zu halten.
2. Es gibt eine Modifikation mit eigener Stromquelle – Thermogenerator, der auf einer Stange neben dem Zündbrenner montiert ist, wie im Schema gezeigt. Das Funktionsprinzip ist ähnlich wie bei einem Thermoelement, aber der Wert des erzeugten EMF ist viel größer.

Es ist sinnvoll, in diesem Abschnitt über automatische Gasventile von Honeywell zu sprechen, da sie nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren. Ihr Hauptunterschied ist die höhere Durchsatzleistung, die den Einsatz in Großkesseln (30-70 kW) ermöglicht.

Polnische Automatik "Kare"

Nur wenige Hersteller bauen polnische Sicherheitssysteme in ihre Gaskessel ein. Die einfache Erklärung ist, dass das Produkt zwar teurer ist als einheimische Kesselautomaten, aber nicht so zuverlässig wie Produkte aus Deutschland, Italien oder den USA.

Das Produkt wird als "System" bezeichnet da es aus mehreren Blöcken besteht, aber das Gesamtkonzept der Funktionsweise bleibt gleich:

• Gasfilter;
• Ventil – Gasdruckregler;
• Separat gibt es einen Thermostat mit einem Reguliergriff;
• Membran-Thermostatventil;
• Piezoelektrische Zündungstaste.

Kapillarrohre werden verwendet, um Knotenpunkte und Sensoren miteinander zu verbinden. Es handelt sich im Wesentlichen um dasselbe SIT- oder Honeywell-Gerät, das in einzelne Komponenten zerlegt wird. Das ist ein Vorteil: Der Austausch von Teilen ist günstiger und bequemer.

Produkte einheimischer Firmen

Wie Sie sehen können, enthält die in der ehemaligen UdSSR hergestellte Kesselautomatisierung keine neuen Ansätze oder bahnbrechenden Innovationen. Drei Sicherheitsfunktionen – das Einschalten des Thermoelement-Elektromagneten durch Spannung (EMF), das Öffnen des Membran-Gasventils und das Unterbrechen des Stromkreises mit dem Zugsensor – werden alle nach dem gleichen Prinzip ausgeführt.

Das Design der Einheiten von SABK "Orion" und die Marken ZhMZ (Zhukovsky Zavod) können nicht im Detail erklärt werden. Die einfachste Vorrichtung, der niedrigste Preis und die geringste Zuverlässigkeit definieren die Produkte auf der Liste. Fast jedes Jahr brennen die Thermoelemente durch. Infolgedessen schaltet der Thermostat abrupt ab und zündet den Brenner, was gelegentlich wie eine Mikroexplosion klingt.

Obwohl Ersatzteile leicht erhältlich und preisgünstig sind, sollten die Geräte nach den ersten Betriebsjahren genau überwacht und gewartet werden. Das folgende Video zeigt ein Beispiel für die Fehlersuche bei einer häufigen automatischen ZhMZ-Fehlfunktion:

Um zu verstehen, wie die Sicherheitsautomatik von Gaskesseln funktioniert, ist es wichtig, ihre wichtige Rolle für die Sicherheit Ihres Hauses und das effiziente Funktionieren Ihrer Heizungsanlage zu begreifen. Diese Automaten dienen als Wächter und überwachen verschiedene Parameter wie Gasdruck, Temperatur und Flammenpräsenz. Weicht einer dieser Parameter vom sicheren Bereich ab, greift die Automatik schnell ein und unterbricht die Gaszufuhr, um mögliche Gefahren wie Leckagen oder Brände zu vermeiden. Dieser proaktive Ansatz schützt nicht nur Ihr Eigentum und Ihre Lieben, sondern verlängert auch die Lebensdauer Ihres Heizkessels, indem er Schäden vorbeugt. Wenn man versteht, wie diese Sicherheitsfunktionen funktionieren, können Hausbesitzer ein sicheres und effizientes Heizsystem betreiben, das in den kalten Monaten für Ruhe und Komfort sorgt.

Elektronik von wandmontierten Geräten

Ein Merkmal dieser Wärmeerzeuger ist die elektronische Steuerung der Temperaturerhaltung des Kühlmittels, der Verbrennung und der Zündung. Mit anderen Worten: Die energieabhängige Automatisierung ist in wandmontierten Gaskesseln (sowie in einigen bodenstehenden Kesseln) installiert, die mit Strom betrieben werden.

Wichtig. Trotz der zahlreichen "Tricks" Da die Elektronik in die Konstruktion des Mini-Kessels integriert ist, sind die Mechaniker für die Sicherheitsfunktionen verantwortlich. Unabhängig davon, ob Spannung im Stromnetz vorhanden ist, kann das Gerät die drei oben genannten Arten von Notfällen bewältigen.

Der automatische Gaskessel soll den Komfort für Haus- und Wohnungseigentümer maximieren. Sie brauchen nur einen Knopf zu drücken, um die Heizung einzuschalten und die gewünschte Temperatur zu wählen. Schauen wir uns kurz den Algorithmus des Geräts und seine Bestandteile an:

1. Nach den vorgeschriebenen Startvorgängen sammelt die Steuerung des Wärmeerzeugers die Messwerte der Sensoren: Temperatur des Wärmeträgers und der Luft, Gas- und Wasserdruck im System, überprüft das Vorhandensein von Zug im Schornstein.
2. Wenn alles in Ordnung ist, schaltet die elektronische Platine das Gasmagnetventil ein und aktiviert gleichzeitig die Zündelektroden. Kein Docht.
3. Der Hauptbrenner wird gezündet und gibt volle Leistung, um das Heizmedium so schnell wie möglich zu erhitzen. Seine Arbeit wird durch einen speziellen Flammensensor überwacht. Der Regler schaltet die eingebaute Umwälzpumpe ein.
4. Wenn sich die Kühlmitteltemperatur dem eingestellten Schwellenwert nähert, der von einem oben angebrachten Sensor erfasst wird, verringert sich die Verbrennungsintensität. Stufenbrenner gehen in den Niedrigleistungsmodus und modulierende Brenner reduzieren die Brennstoffzufuhr stufenlos.
5. Wenn die Heizschwelle erreicht ist, schaltet die Elektronik das Gas ab. Wenn der Sensor die Abkühlung des Wassers im System feststellt, werden die automatische Zündung und das Aufheizen wiederholt.

Hinweis: Der Regler aktiviert und deaktiviert auch das Gebläse in Turbinenkesseln mit geschlossenen Brennkammern.

In der Anleitung des wandmontierten Gaskessels heißt es, dass die Automatisierung den Wasserdruck überwacht, da er für den Betrieb in einem geschlossenen Heizsystem vorgesehen ist. Fällt der Druck unter den zulässigen Bereich (0.8-1 Bar), wird der Brenner ausgeschaltet und bleibt inaktiv, bis das Problem behoben ist.

Es gibt zahlreiche importierte Heizkessel, die nach dem energieabhängigen Schema arbeiten, darunter Buderus Logano, Viessmann und andere. Der Meister wird im Video in verständlicher Sprache darüber informiert, wie die Installation von elektronischen Gasgeräten abläuft.

Das Verständnis der Funktionsweise der Sicherheitsautomatik in Gaskesseln ist entscheidend für die Sicherheit und Effizienz der Heizungsanlagen in unseren Häusern. Diese Sicherheitsmaßnahmen sollen Menschen und Eigentum vor möglichen Risiken wie Druckaufbau, Überhitzung und Gasaustritt schützen.

Das Thermoelement, ein Sensor, der das Vorhandensein einer Flamme erkennen kann, ist einer der wichtigsten Bestandteile der Sicherheitsautomatik. Das Thermoelement erkennt das Fehlen der Zündflamme und löst das Gasventil aus, das die Gaszufuhr unterbricht, um eine Explosion durch eine Ansammlung von unverbranntem Gas zu verhindern.

Das Druckbegrenzungsventil, das den Kesseldruck kontrolliert, ist ein weiteres wichtiges Sicherheitsmerkmal. Dieses Ventil lässt den Überdruck ab, wenn er über die sicheren Grenzen ansteigt, und schützt so den Kessel und die damit verbundenen Teile vor möglichen Schäden.

Darüber hinaus verfügen moderne Gaskessel über elektronische Steuersysteme, die ständig eine Reihe von Variablen überwachen, darunter Gasdurchfluss, Druck und Temperatur. Diese Systeme sind in der Lage, den Kessel im Falle einer Anomalie automatisch abzuschalten und den weiteren Betrieb zu stoppen, bis das Problem behoben ist.

Um zu gewährleisten, dass die Sicherheitsautomatik wie vorgesehen funktioniert, müssen Gasheizkessel regelmäßig gewartet und instand gehalten werden. Diese Teile können von qualifizierten Technikern untersucht und getestet werden, um mögliche Probleme auszuschließen und sicherzustellen, dass sie im Bedarfsfall zuverlässig funktionieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sicherheitsautomatik für den sicheren Betrieb von Gaskesseln unerlässlich ist, da sie vor potenziellen Risiken schützt und den Komfort und die Sicherheit der Hausbesitzer gewährleistet. Hausbesitzer können sich über zuverlässige, effiziente Heizsysteme freuen, wenn sie sich über die Funktionsweise dieser Mechanismen informieren und in die Wartung investieren.

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