Description, dispositif et schéma de l’automatisation d’une chaufferie

Bonjour et bienvenue dans notre guide sur l'automatisation des chaufferies! Nous examinerons dans ce billet les principes fondamentaux de l'automatisation d'un système de chaudière afin que votre maison soit correctement isolée et chauffée. L'automatisation des chaudières est l'application d'une technologie de pointe pour maximiser l'efficacité énergétique et améliorer les performances des chaudières, en offrant un meilleur contrôle sur les processus de chauffage.

Les chaudières, qui brûlent des combustibles tels que le gaz, le pétrole ou la biomasse pour produire de la chaleur, sont des éléments importants des systèmes de chauffage. L'automatisation d'une chaufferie implique l'intégration de plusieurs commandes et capteurs pour réguler automatiquement la température de l'eau, l'admission d'air et l'alimentation en combustible. Cette automatisation permet de réduire considérablement les coûts et de promouvoir la durabilité environnementale, tout en améliorant la commodité d'utilisation.

Il est nécessaire de comprendre les principaux composants du système d'automatisation de la chaufferie et leur fonctionnement. Un système de chaudière automatisé est généralement équipé de capteurs qui surveillent des éléments tels que les niveaux de combustible, la pression et la température. Une unité de contrôle centrale reçoit des données en temps réel de ces capteurs, les traite et modifie les réglages pour maintenir des performances optimales.

Le contrôle précis du processus de chauffage est l'objectif principal de l'automatisation d'une chaufferie. L'automatisation de processus tels que la modulation du combustible, la régulation du débit d'eau et l'allumage permet au système de s'adapter dynamiquement aux fluctuations de la demande de chauffage. Cette adaptabilité minimise le gaspillage d'énergie tout en garantissant un niveau de confort constant dans toute la maison.

Des stratégies de contrôle complexes sont nécessaires pour que l'automatisation des chaudières fonctionne efficacement. Les systèmes modernes utilisent fréquemment des contrôleurs à microprocesseur ou des contrôleurs logiques programmables (PLC) pour contrôler les opérations. Ces contrôleurs veillent à ce que la chaudière fonctionne efficacement dans diverses conditions en appliquant des algorithmes prédéfinis pour réguler les cycles de chauffage.

Les progrès de l'automatisation des chaudières ont complètement modifié les systèmes de chauffage, offrant aux propriétaires des niveaux de commodité et d'économie d'énergie jamais atteints auparavant. Les technologies de la maison intelligente peuvent être intégrées aux chaudières automatiques pour permettre une surveillance et un contrôle à distance par ordinateur ou smartphone. En plus d'améliorer l'expérience de l'utilisateur, cette connectivité permet une maintenance et un dépannage proactifs.

En résumé, l'automatisation de la chaufferie est un développement essentiel de la technologie de chauffage contemporaine. Grâce à la mise en œuvre de commandes intelligentes et à l'automatisation des processus critiques, les propriétaires peuvent bénéficier d'un confort accru, de dépenses énergétiques réduites et d'un impact moindre sur l'environnement. Dans les sections suivantes, nous entrerons dans les détails de l'automatisation des chaudières, en passant en revue les configurations des appareils, les principes de fonctionnement et les considérations relatives à la mise en œuvre dans le monde réel.

Construction du schéma d'installation

Il existe différents niveaux d'automatisation des chaudières. Ces éléments sont attribuables à :

• Niveau І – il y a des thermostats et des régulateurs qui maintiennent la température de l'air, ainsi que la possibilité de planifier le chauffage.
• Niveau ІІ – à toutes les fonctions de la première catégorie s'ajoutent d'autres équipements, des régulateurs de puissance, ainsi que leurs contrôleurs et la possibilité de connexion en cascade et leurs régulateurs.
• Niveau ІІІІ – dispose d'un panneau de contrôle qui affiche toutes les données des capteurs et des régulateurs sur l'écran.

Fig. 2 : Une armoire métallique automatique

La station de chaudière automatique doit être installée dans une armoire métallique unique.

Ce plan comprend

• Les régulateurs doivent être programmables ;
• Alimentations secondaires ;
• Alimentation électrique ininterrompue du système ;
• Concentrateur ;
• Panneau de commande ;
• Équipement de commutation ;
• Ordinateur.

Le panneau d'automatisation de l'opérateur pour le riz.

Chaudière électrique pour une chaufferie privée

La chaudière électrique est le type de chaudière le plus sûr à utiliser dans une résidence privée. Elle ne nécessite pas l'aménagement d'une chaufferie séparée. Le liquide de refroidissement ne nécessite pas de ventilation pendant le chauffage car il ne dégage pas de produits de combustion.

Ces chaudières sont faciles à installer, silencieuses en fonctionnement et nécessitent peu d'entretien. Les chaudières électriques ont un très bon rendement, jusqu'à 99 % dans certaines situations. Les inconvénients sont notamment les besoins élevés en énergie du réseau et la nécessité d'un fonctionnement régulier.

La chaudière électrique peut être placée dans n'importe quel coin de la maison, pour autant qu'elle soit pratique. Il est principalement utilisé comme source de chaleur supplémentaire et consomme beaucoup d'électricité.

La chaudière électrique est raccordée selon différents schémas : les radiateurs sont raccordés à la chaudière, et une option d'installation en cascade est prévue au cas où vous auriez besoin de chauffer une grande surface. Deux schémas sont utilisés pour la tuyauterie : le schéma de mélange et le schéma direct. Un brûleur contrôle la température dans le premier scénario, tandis qu'un mélangeur équipé d'un servomoteur contrôle la température dans le second.

Exigences pour les locaux équipés d'une chaudière à combustible solide

Les locaux dans lesquels sont installées des chaudières doivent répondre à plusieurs exigences, qui sont décrites dans des documents normatifs.

Ce qui est nécessaire dans la chaufferie :

• Le volume de la chaufferie dépend de la capacité de la chaudière : pour une chaudière d'une capacité allant jusqu'à 30 kW, la surface de la pièce doit être de 7 m².5 m2, avec une capacité de 60 kW – 13.5 m2, avec une capacité allant jusqu'à 200 kW – 15 m2 ;
• une chaudière d'une puissance supérieure à 30 kW doit être placée au centre de la pièce préparée pour une meilleure circulation de l'air et une efficacité maximale ;
• Le sol, les murs, les cloisons et les plafonds de la chaufferie doivent être réalisés en matériaux incombustibles et résistants au feu, avec des revêtements imperméables ;
• le tambour de la chaudière est installé sur une fondation ou un socle spécial en matériaux incombustibles ;
• Pour les chaudières d'une puissance inférieure à 30 kW, il est possible d'utiliser un socle en matériaux combustibles, mais en le recouvrant d'une tôle d'acier ;
• la réserve principale de combustible doit être stockée dans une pièce voisine ;
• l'approvisionnement quotidien en combustible peut être stocké à une distance de 1 mètre ou plus de la chaudière ;
• ventilation.

Fonctionnement et dispositif de la chaudière à eau chaude

Tous les équipements fonctionnent de la même manière, quel que soit le modèle : la chaleur est transférée au système de chauffage en chauffant le liquide de refroidissement à la température nécessaire.

Différencier les types d'unités d'eau chaude suivants :

• le gaz.
• Combustible liquide
• Électrique
• Combustible solide.

Selon le type de chaudière choisi, le dispositif de la chaudière à eau chaude a une structure différente. Par conséquent, différents brûleurs sont utilisés pour différents types de combustibles. Il peut s'agir de chaudières suralimentées remplaçables ou de chaudières atmosphériques intégrées. Des types de combustibles exclusifs peuvent être utilisés avec les brûleurs intégrés. Les brûleurs interchangeables pratiques permettent de passer facilement d'un type de combustible à l'autre en cas de besoin.

Qu'est-ce qu'une chaudière intelligente ?

Il faut investir plus d'argent pour mettre en œuvre le plan d'automatisation de la chaufferie privée. Alors que les systèmes programmables sont beaucoup plus coûteux, une vanne thermostatique de base peut être achetée pour un prix relativement modique. Le fonctionnement d'une chaudière traditionnelle fonctionnant en continu dans un seul mode nécessite d'importantes ressources énergétiques et financières. En conséquence, le coût d'achat d'une unité d'automatisation est rapidement récupéré lors de l'utilisation.

L'automatisation d'une chaufferie privée assure un fonctionnement optimal du système de chauffage, ce qui permet de maintenir des conditions de vie confortables pour les occupants.

L'installation d'un système d'automatisation permet au propriétaire de modifier le processus de chauffage en fonction de ses besoins. Les factures d'énergie seront ainsi réduites de moitié. Elle est réalisable lorsque le contrôle de la chaudière est en mode automatique :

1. Arrêter la chaudière en cas de situation non standard. Effectuer le démarrage ou l'arrêt automatique de la chaudière en mode de fonctionnement. Déterminer la température de chauffage en fonction de la température extérieure.
2. Contrôler les branches chauffage et eau chaude de la chaudière à 1 chambre de combustion.
3. Réguler la température de l'eau ou d'un autre fluide caloporteur.
4. Régler le fonctionnement des pompes de circulation ou de recirculation, si le chauffage de la maison est organisé selon le schéma fermé. Dans ce cas, sans automatisation, le fonctionnement du système est impossible.

Le thermostat est l'élément le plus important du système de chauffage. Son rôle est de réguler la température dans une pièce donnée ainsi que dans l'ensemble de la maison. Les thermostats se présentent sous diverses formes, allant du simple dispositif mécanique au dispositif dépendant des conditions météorologiques. La seconde solution est la plus avantageuse sur le plan technologique, mais elle est également très coûteuse.

Le système de régulation du chauffage est composé d'un régulateur de température, d'un actionneur, d'un capteur de température du liquide de refroidissement, d'un écran permettant de se connecter à un système de contrôle externe, d'une pompe de circulation du liquide de refroidissement et de circuits de consommation (+)

Le type de chaudière utilisée, la présence d'un plancher chauffant, de capteurs solaires, etc., Le coût de l'automatisation varie en fonction du type de chaudière. Pour éviter de gaspiller de l'argent, comparez les caractéristiques de chaque plan et déterminez son coût. Bien qu'il soit assez difficile de le faire soi-même, vous pouvez toujours consulter des experts lorsque vous rencontrez ce genre de problème.

Tâches et objectifs

Sans l'intervention directe de l'opérateur, les systèmes modernes d'automatisation de la chaufferie peuvent assurer le fonctionnement harmonieux et efficace de l'équipement. Il ne reste plus à l'homme qu'à surveiller en ligne les paramètres et le fonctionnement de l'ensemble de l'appareil. Les tâches suivantes sont résolues par l'automatisation de la chaufferie :

• Démarrage et arrêt automatiques des chaudières.
• Régulation de la puissance de la chaudière (contrôle en cascade) en fonction des paramètres primaires définis.
• Contrôle des pompes d'appoint, contrôle des niveaux de fluide caloporteur dans les circuits de travail et de consommation.
• Arrêt d'urgence et activation des dispositifs de signalisation si les valeurs de fonctionnement du système dépassent les limites fixées.

Chaufferie avec chaudière à combustible solide

Seuls les bâtiments non résidentiels sont autorisés à installer des chaudières à combustible solide en raison des réglementations en matière de construction. Si l'appareil a une grande capacité, la construction d'une chaufferie séparée sera nécessaire. L'espace nécessaire pour une chaudière à combustible solide doit répondre à un certain nombre d'exigences :

• la plus petite distance entre la porte du four et le mur est de 1.2 à 1.5 m ;
• distance minimale entre les parois latérales de la chaudière et le mur en matériau incombustible ou protégé par un écran spécial – 1 m ;
• l'écart entre la paroi arrière de la chaudière avec raccordement arrière et la paroi en matériau combustible avec écran de protection – 0,5 m ;
• aucune extension supplémentaire ne peut être construite au-dessus de la chaufferie ;
• la pièce doit disposer d'une ventilation d'alimentation dans la partie inférieure de la pièce, sous la forme d'un espace entre la porte et le sol ou d'un trou dans le mur.

Le tuyau situé derrière la chaudière peut être fixé au mur à l'aide de supports si le mur est construit dans un matériau conforme à la réglementation en matière de sécurité incendie. Un TC dont les paramètres de base sont de 1×0.Une chaudière de 8 m doit être installée dans un espace de 2 m.8 x 2.5 m pour pouvoir la faire fonctionner confortablement. La surface de la chaufferie augmente proportionnellement à la taille de l'appareil.

Pour permettre la construction de la cheminée à l'avance, l'installation d'une chaudière à combustible solide doit être prévue lors de la construction de la maison.

La chaufferie doit être placée contre un mur vide si elle est conçue comme une annexe. Il doit y avoir un minimum d'un mètre entre les fenêtres et les portes, à la fois sur un plan vertical et horizontal. Une porte s'ouvrant vers l'extérieur doit être installée si la chaufferie est située au premier étage, au sous-sol ou aux deux.

Équipement pour chaufferie à combustible solide

L'aménagement d'une chaufferie bien conçue et fonctionnelle avec une chaudière à combustible solide doit intégrer plusieurs éléments :

• Générateur de chaleur équipé de trémies appropriées, de chambres à combustible, etc.д.
• Tuyauterie de la chaudière composée d'une pompe de circulation, d'une vanne à trois voies, d'un groupe de sécurité.
• Cheminée.
• Chauffe-eau à accumulation pour l'alimentation en eau chaude de la maison.
• Automatisation – en fonction des conditions météorologiques ou automatisation interne.
• Système d'extinction d'incendie.

Le bois de chauffage, la tourbe et le charbon sont utilisés comme combustibles pour les chaudières. Dans une chaufferie équipée d'une unité CT, le diamètre de la cheminée doit correspondre à la section du manchon de la chaudière. Une ventilation d'échappement est nécessaire dans la pièce et est calculée de manière à ce que 1 kW de capacité de la chaudière soit présent pour chaque 8 cm² de surface. Ce paramètre est multiplié par trois si la chaudière est située au sous-sol.

Il est nécessaire d'entourer la base de la chaudière de plaques d'acier. Elle doit dépasser d'un mètre de chaque côté. Les murs doivent être recouverts d'un enduit d'au moins trois centimètres d'épaisseur. Des trous pour la collecte et l'évacuation de la suie sont prévus dans la cheminée elle-même, qui a la même section tout autour. La capacité d'éteindre les incendies est une caractéristique essentielle.

Tout type de combustible solide peut être transformé en énergie thermique par une chaudière à combustible solide de haute qualité. Cela permet de réaliser des économies financières.

Environ 0.08 m² de vitrage doivent être présents pour chaque 1 kW que la chaudière TT peut produire. La plus grande surface de chaufferie pouvant être utilisée est de 8 m². Le câblage électrique doit être protégé de la poussière de charbon si le four est rempli de charbon, car la poussière de charbon a le potentiel d'exploser à une concentration spécifique.

Influence de la suie et du tartre dans le processus de fonctionnement

La faible conductivité thermique de la suie entrave fortement le transfert de chaleur des gaz produits vers les parois de l'équipement de chauffage si une couche de suie se forme à la surface.

Il en résultera inévitablement une utilisation excessive de la masse de combustible et une diminution notable de la production de vapeur et d'eau chaude.

La quantité de chaleur transférée de la paroi de l'appareil à l'eau peut être considérablement réduite par la présence de tartre sur les parois, qui ont une conductivité thermique relativement faible.

Avec une pression de service de 0.Avec une pression de 8 MPa et une température de 175 °C, la chaudière à vapeur MZK est conçue pour produire de la vapeur saturée utilisée dans des applications de chauffage et de technologie.

Pour en savoir plus sur ce qu'est une chaudière à vapeur KP, cliquez ici.

Pour cette raison, les parois peuvent surchauffer à un degré dangereux et parfois éclater, ce qui entraîne des dysfonctionnements de l'appareil de chauffage.

On peut donc dire que le nettoyage de routine de ce type d'équipement est le seul moyen d'obtenir les performances optimales de la chaudière.

Ce n'est qu'en installant un filtre à impuretés spécifique et en soufflant régulièrement les principaux composants de l'équipement par les raccords d'air que l'on empêchera la formation de tartre.

Il est important de garder à l'esprit que si ces mesures peuvent contribuer à réduire considérablement l'intensité de la formation de tartre, il n'y a aucune garantie qu'elle ne se reproduira pas.

Si l'équipement doit fonctionner avec de l'eau dure, cette approche ne fonctionnera pas. Cela suggère que la qualité de l'eau utilisée ne vaut pas la peine d'être sacrifiée.

Le traitement préalable de l'eau contribuera à prolonger la durée de vie de l'appareil et du système thermique.

Simultanément, la chaudière à eau chaude conservera des valeurs d'efficacité élevées pendant toute la durée de l'opération. C'est aussi l'occasion de réduire la quantité de combustible utilisée.

Chaudières à mazout utilisées. Gamme et catégories.

Cliquez ici pour en savoir plus sur la construction des chaudières à mazout.

L'achat d'une chaudière à eau chaude auprès d'un fabricant réputé garantit que le liquide de refroidissement fonctionnera dans les meilleurs modes de vitesse possibles grâce aux pompes intégrées dans la conception. En outre, il élimine totalement le risque de formation de tartre et de surchauffe extrême de la surface, évitant ainsi toute défaillance du système.

Messages SMS d'avertissement concernant les situations d'urgence et les paramètres critiques du système

Sur la base des signaux émis par les capteurs et les relais, le contrôleur GSM génère et transmet des messages SMS (si vous disposez d'une carte d'opérateur cellulaire) vous alertant sur les paramètres importants du système qui garantissent le fonctionnement de la chaudière et de la chaufferie.

En cas d'urgence, des messages SMS sont générés automatiquement. Les paramètres d'état et de température de la chaufferie peuvent également être obtenus en appelant les numéros liés au régulateur. Il existe un message SMS spécifique qui décrit ce qui se passe dans le système d'exploitation de la chaudière pour chaque scénario et événement qui se produit pendant le processus d'exploitation de l'équipement de la chaudière.

Un mot pour l'acheteur Notre article"""" présente les possibilités d'envoi de SMS d'alarme, la création de messages en cas d'élimination des erreurs et des alarmes, les demandes de SMS et d'autres aspects du fonctionnement du système d'alerte.

L'antenne GSM du module doit être placée à l'endroit où elle recevra le signal GSM le plus fort et loin de tout objet métallique susceptible d'entraver le signal. Toute surface métallique doit être éloignée d'au moins 5 cm.

Si un module GSM est présent dans la chaufferie, il est impératif de vérifier en permanence son fonctionnement, i.e., en envoyant des messages SMS à son numéro dans l'A?" Le responsable de cet équipement sur le site décide de la fréquence des demandes d'informations sur l'état actuel du module GSM et de tout équipement connecté (il n'y a pas de limite au nombre de demandes).

Avant l'installation des principaux équipements, la disposition des canaux de câbles de la chaufferie sous les lignes d'automatisation doit être coordonnée avec l'organisme de mise en service. En outre, l'espace nécessaire entre les murs, les canalisations et les collecteurs doit être prévu le cas échéant.

Comment faire du chauffage avec deux chaudières

Il est judicieux de concevoir un circuit pouvant accueillir deux chaudières afin d'optimiser les performances des différents types de systèmes de chauffage résidentiels. Actuellement, un certain nombre de choix de connexion sont disponibles :

• chaudière à gaz et électrique ;
• les chaudières à combustible solide et les chaudières électriques ;
• Chaudière à combustible solide et chaudière à gaz.

Il est conseillé de se familiariser avec les caractéristiques de base du fonctionnement d'une chaudière commune avant de procéder à la sélection et à l'installation d'un nouveau système de chauffage.

Raccordement des chaudières électriques et à gaz

La combinaison d'une chaudière électrique et d'une chaudière à gaz est l'un des systèmes de chauffage les plus simples à utiliser. Il y a deux façons de se connecter : en parallèle et en série. Le circuit parallèle est considéré comme le meilleur car il permet de remplacer, de réparer et de déconnecter une chaudière tout en laissant l'autre fonctionner en mode minimum.

Cette connexion peut également être totalement fermée, auquel cas de l'eau ordinaire ou de l'éthylène glycol doit être utilisé comme liquide de refroidissement pour les systèmes de chauffage.

Raccordement de chaudières à gaz et à combustible solide

L'option la plus difficile en termes de technologie, car elle nécessite un système de ventilation méticuleux et une préparation de l'espace pour les installations de grande taille, potentiellement sujettes aux incendies. Avant l'installation, renseignez-vous sur les réglementations relatives à l'installation des chaudières à gaz et à combustible solide, et faites le bon choix. En outre, un système ouvert, dans lequel la surpression est abaissée dans un vase d'expansion, est nécessaire pour compenser la surchauffe, car le fluide caloporteur d'une chaudière à combustible solide est difficile à réguler.

Important : il n'est pas permis de raccorder des chaudières à gaz et à combustibles solides en utilisant un système fermé, car cela constitue un risque majeur en matière de sécurité incendie. Avec un système de chauffage à circuits multiples, qui a deux contours indépendants l'un de l'autre, deux chaudières peuvent fonctionner de manière optimale.

Deux circuits indépendants dans un système de chauffage à circuits multiples peuvent fournir les meilleures performances pour deux chaudières.

Raccordement de chaudières à combustible solide et de chaudières électriques

Examinez les caractéristiques techniques de la chaudière choisie et lisez les instructions avant de procéder au raccordement. Les fabricants proposent des modèles pour les systèmes de chauffage fermés et ouverts. Dans le premier cas, la meilleure solution consiste à se concentrer sur le fonctionnement de deux chaudières partageant un échangeur de chaleur ; dans le second cas, il est simple de se connecter à un circuit ouvert déjà opérationnel.

Sécurité de l'installation automatique

Assurer la sécurité des utilisateurs et de l'équipement de la chaudière est l'un des principaux objectifs des unités automatiques.

L'alarme signale l'apparition d'une circonstance inattendue au sein de l'installation et avertit les parties suivantes :

• Fuite de gaz ou d'autres combustibles ;
• Augmentation ou diminution de la pression (gaz, eau, vapeur) dans le système ;
• les pannes de chaudière ;
• Émissions de monoxyde de carbone ;
• Violations de la sécurité incendie.

La configuration du système d'automatisation de la chaudière permet à l'opérateur de la contrôler à distance. L'opérateur peut visualiser simultanément le journal des défaillances, ce qui aide le personnel du centre de service à identifier rapidement chaque défaillance du système. L'installation peut également être gérée par téléphone. Pour ce faire, un code unique est utilisé, qui, lorsqu'il est composé, fait passer l'automatisation à un mode de fonctionnement différent (prédéfini).

Chaudières à eau chaude modulaires

Les chaufferies modulaires à eau chaude sont utiles lorsqu'une alimentation continue en eau chaude est nécessaire, mais qu'il n'est pas possible d'installer une chaudière de secours.

Toutes les pièces sont assemblées et stockées dans une boîte métallique. Un tel boîtier peut être installé dans n'importe quelle zone de l'entreprise ou dans des maisons privées et ne nécessite pas la mise en place de fondations supplémentaires.

Il est également possible d'utiliser ces systèmes pour assurer un chauffage total. Simultanément, l'intérieur est équipé d'appareils de fourniture de chaleur plutôt que d'appareils de production d'eau chaude.

La chaleur et l'eau chaude sont fournies à la maison par des chaudières à eau. C'est pourquoi l'installation de chaudières à eau chaude est l'un des services les plus demandés de nos jours.

Cliquez ici pour en savoir plus sur les chaudières à eau chaude.

Pour satisfaire pleinement les exigences de confort du personnel et/ou les exigences technologiques d'une organisation ou de plusieurs bâtiments, y compris des immeubles d'habitation, les chaudières à eau chaude et les chaudières de chauffage peuvent être combinées.

Ces systèmes, qui fournissent de l'eau chaude et de la vapeur pour le chauffage de toute la maison, peuvent être construits à partir du sol sur les toits de bâtiments à plusieurs étages. L'installation et les modifications de l'alimentation en gaz d'un seul immeuble d'habitation ne nécessitent qu'un permis.

L'installation est pratique pour les maisons ou les entreprises dont la propriété interdit l'installation d'une chaudière à l'intérieur.

Tout type de caloporteur peut être utilisé comme moyen de chauffage. Si le plan technologique d'approvisionnement en gaz de production secondaire le permet, il est possible d'installer des systèmes modulaires pour le gaz, l'électricité, le charbon, le mazout et même des chaudières de récupération de la chaleur perdue.

Lors du calcul d'une chaufferie à eau chaude, il faut tenir compte du câblage des locaux et de la capacité d'alimentation en fluide caloporteur nécessaire. Tout le reste est installé dans une boîte pratique, en une seule unité.

Il n'est pas nécessaire d'investir du temps pour calculer le besoin d'une pièce séparée pour l'installation ; il faut plutôt tenir compte de toutes les exigences de sécurité opérationnelle. Par exemple, une petite production doit être exploitée de manière stérile.

Les chaudières contemporaines sont équipées de systèmes de contrôle automatisés plus ou moins complexes, destinés à garantir la sécurité de fonctionnement de la chaudière, même en l'absence d'intervention humaine.

Voir cette page pour connaître les différentes marques de chaudières à eau chaude.

Le charbon, dont la portée est limitée, est plus rentable pour la production de chaleur et d'eau chaude. L'installation du système modulaire en dehors des locaux de l'atelier s'avère alors très pratique.

Les professionnels doivent concevoir et calculer la chaufferie à eau chaude en tenant compte de tous les paramètres pertinents liés à l'espace, aux machines et aux caractéristiques requises.

Un calcul précis est nécessaire pour garantir à la fois la sécurité du personnel de service et le bon fonctionnement de l'équipement.

Automatisation des chaudières

Le marché moderne est bien représenté par les appareils autonomes, les ensembles d'automatisation importés et nationaux pour les chaudières à vapeur et à eau chaude, et d'autres appareils. Parmi les outils d'automatisation, on peut citer

• l'équipement de contrôle de l'allumage et la présence d'une flamme, qui démarre et contrôle le processus de combustion du combustible dans la chambre de combustion de la chaudière ;
• des capteurs spécialisés (jauges de tirage, capteurs de température, capteurs de pression, analyseurs de gaz, etc.) peuvent être utilisés dans la canalisation. д.) ;
• actionneurs (électrovannes, relais, servomoteurs, convertisseurs de fréquence) ;
• les panneaux de contrôle des chaudières et de l'équipement général des chaudières (consoles, écrans tactiles, schémas mnémoniques) ;
• les armoires électriques, les lignes de communication et d'alimentation électrique.

À l'exception de circonstances inhabituelles et d'urgence, les automatismes de sécurité doivent recevoir la plus grande attention lors du choix de la commande et de la surveillance.

Automatisation du fonctionnement des équipements de la chaudière

Ignorer les fonctionnalités qui simplifient le fonctionnement des systèmes de chauffage serait une erreur. L'automatisation permet d'utiliser un certain nombre de programmes qui régulent les flux de chaleur en fonction de l'heure de la journée, de la météo et d'autres facteurs. Il peut également aider à chauffer d'autres pièces, comme une chambre d'enfant ou une piscine.

Le mode de fonctionnement automatique de la chaufferie, qui régule le chauffage de l'eau, la ventilation, l'échangeur de chaleur, deux circuits de chauffage par le sol, quatre circuits de chauffage du bâtiment et les circuits de recirculation de l'eau, est une illustration d'un schéma automatisé principal.

Un certain nombre de fonctions personnalisées permettent d'adapter le fonctionnement de l'équipement au mode de vie des habitants de la maison. Par exemple, il existe un certain nombre de solutions autonomes qui sont plus pratiques et plus rentables pour les résidents en plus du programme d'eau chaude standard. C'est pourquoi il est possible de créer un schéma d'automatisation de la chaufferie qui sélectionne l'un des modes courants.

La "bonne nuit" Le programme d'eau chaude

Il a été démontré que la température idéale de la pièce pendant la nuit doit être inférieure de quelques degrés à la température de la journée, c'est-à-dire qu'il est préférable de réduire la température de la chambre à coucher d'environ 4°C pendant que vous dormez. Une personne trouve inconfortable de se réveiller dans une pièce anormalement froide, il faut donc régler la température tôt le matin. L'automatisation du passage du système de chauffage du mode jour au mode nuit et inversement est un moyen simple de remédier à cet inconvénient. DE DIETRICH et BUDERUS sont les régulateurs qui contrôlent les heures de nuit.

Système de priorisation de l'approvisionnement en eau chaude

Une autre utilisation de l'automatisation de l'équipement général est la régulation automatique des débits d'eau chaude. Elle se divise en trois catégories :

• prioritaire, lorsque le système de chauffage est complètement éteint pendant l'utilisation de l'eau chaude ;
• mixte, lorsque la capacité de la chaudière est différenciée pour le chauffage de l'eau et le chauffage de la maison ;

Non prioritaire : le chauffage du bâtiment est prioritaire, mais les deux systèmes fonctionnent ensemble.

Le système automatisé se compose des éléments suivants : une chaudière à eau chaude ; une pompe de réseau ; une pompe d'eau de source ; un réchauffeur ; une unité de traitement de l'eau ; une pompe d'appoint ; Unité 7 : Dégazage ; Huit refroidisseurs, neuf réchauffeurs, dix dégazeurs, onze refroidisseurs de condensat et douze pompes de recirculation

Modes de fonctionnement à basse température

Les fabricants de chaudières concentrent leurs développements les plus récents sur le passage à des programmes à basse température. Cette stratégie présente l'avantage d'être plus économique en raison de la moindre consommation de combustible. Le simple fait d'utiliser des automatismes permet de sélectionner le mode approprié, de contrôler la température et de réduire l'intensité du chauffage. Les considérations ci-dessus doivent être prises en compte lors de la conception du schéma thermique de la chaufferie à eau chaude.

Chaudière à gaz pour votre maison

Le gaz étant une matière explosive, les chaufferies à gaz sont soumises à des réglementations strictes. Une chaufferie séparée n'est pas nécessaire si une chaudière d'une capacité maximale de 30 kW suffit à chauffer la maison. Si la cuisine est bien ventilée, a une hauteur de plancher à plafond de 2.Si la chaudière a une capacité supérieure à 5 mètres et une surface au sol d'au moins 6 mètres carrés, la chaudière peut être placée sur un mur composé de matériaux incombustibles.

Si la cuisine n'a pas de murs incombustibles, la chaudière est placée sur une surface isolée, plâtrée et protégée par un écran spécial.

L'objectif de toutes les réglementations relatives aux chaufferies à gaz est d'éviter les fuites de gaz potentielles et leurs conséquences. Pour cette raison, la largeur de la porte commence à 0.La largeur de la porte est de 8 m et la surface de la fenêtre dans la pièce où l'équipement à gaz est installé commence à 0,5 m.5 m².

La cheminée d'une telle chaufferie doit être dotée d'un canal de nettoyage supplémentaire et se trouver à au moins 500 cm au-dessus du faîte du toit. L'installation de collecteurs de condensats sur la cheminée et les systèmes de ventilation est nécessaire.

L'allumage électronique ou piézoélectrique est activé lorsque la chaudière reçoit du gaz. Une étincelle est produite, allumant l'allumeur et le brûleur principal, ce qui porte la température du liquide de refroidissement au niveau souhaité. En outre, l'automatisation permet d'éteindre le brûleur.

Lorsque la capacité d'une chaudière à gaz dépasse 30 kW, elle doit avoir son propre bâtiment. Les spécifications suivantes sont incluses dans les règles de construction pour une chaufferie indépendante :

• les fondations du bâtiment de la chaufferie doivent être séparées des fondations de la maison ;
• Dans le mortier de béton utilisé pour la construction du bâtiment, il doit y avoir un certain pourcentage de sable ;
• une fondation séparée doit être construite pour la chaudière, la surélevant de 0 % par rapport à la surface du sol.2 m ;
• la chaudière doit être recouverte d'un support plat en ardoise ou en tuiles s'étendant sur 0.1 m au-delà du périmètre de la chaudière ;
• en cas d'urgence, la chaufferie doit être équipée d'un système d'évacuation des eaux usées pour drainer le caloporteur ;
• l'espace autour de la chaudière doit être libre dans un rayon de 0.7 m ;
• le revêtement intérieur doit avoir un coefficient de résistance au feu de 0,75 h.

La chaudière étant un équipement technique sophistiqué plutôt qu'un appareil ménager, elle doit répondre à des normes réglementaires spécifiques. Toutes les chaudières utilisées dans le secteur résidentiel, y compris les chaudières à gaz, doivent être munies d'un certificat attestant qu'elles ont subi avec succès une inspection de sécurité. Si une chaufferie n'est pas équipée d'un système d'alarme gaz, les services de contrôle n'approuveront jamais la mise en service d'une chaufferie équipée d'une chaudière à gaz.

Notification du fonctionnement de la chaufferie au moyen d'un module GSM

L'utilisation d'un module GSM permet d'installer un système de notification externe pour le fonctionnement des équipements de la chaufferie.

Un régulateur doté d'un module GSM est utilisé pour surveiller le fonctionnement de la chaufferie. Ce contrôleur, également appelé contrôleur GSM, est connecté à un opérateur cellulaire et reçoit et traite les signaux des capteurs et des relais qui régulent les paramètres fondamentaux de la chaudière, de la chaufferie et des systèmes connexes. Il permet ensuite de contrôler

• la disponibilité de la tension dans le réseau électrique (ligne vers l'onduleur) ;
• le temps de fonctionnement de la chaufferie à partir de l'onduleur ;
• la pression d'eau minimale dans le système de chauffage ;
• de la pression d'eau maximale dans le système de chauffage ;
• la pression du gaz après la soupape de dépression ;
• les fuites dans la chaufferie ;
• la pression de l'eau froide à l'entrée de la maison ;
• la réserve ou le déclenchement du système de sécurité de la chaufferie ;
• la température de surface de la conduite d'alimentation du système de chauffage (+15 °C) ;
• la température de l'air dans la salle de traitement de l'eau (+5 °C).

Diagramme montrant comment le module GSM de la chaufferie est connecté aux capteurs de la pression d'eau maximale dans le système de chauffage

Diagramme montrant comment connecter le module GSM aux manomètres de pression minimale et maximale

Régulation de la surpression dans le système de chauffage

Une augmentation considérable de la pression du système provoquée par une température élevée incontrôlable est un phénomène qui se produit lorsqu'une chaudière à combustible solide fonctionne. Un vase d'expansion ouvert relié à l'atmosphère est utilisé pour protéger le système dans ces situations. Cela permet au caloporteur, l'eau, de se dilater sans augmenter la pression à l'intérieur des tuyaux. L'eau surchauffée s'écoule simplement dans le réseau d'égouts par le trou du réservoir lorsque la température dépasse la moyenne.

La principale distinction entre une chaudière à gaz et une chaudière à combustible solide est le vase d'expansion ouvert. Ce dernier dispose d'un système automatisé qui régule la pression et la température du système afin d'éviter la surchauffe du liquide de refroidissement. L'un des avantages d'un système fermé autorégulé est qu'il reçoit très peu d'oxygène de l'extérieur, ce qui réduit le risque de corrosion des pièces métalliques. Cependant, comme pour les chaudières à combustible solide, ce type de système présente également une certaine surpression, qui est contrôlée par un vase d'expansion et une soupape de sécurité installés à l'intérieur du tambour de la chaudière.

Contrôle thermique

Les lignes directrices suivantes doivent être suivies lors du choix des instruments et de la réalisation de la surveillance thermique de l'organisation :

– les paramètres, les dispositifs d'affichage contrôlés, dont l'observation est nécessaire pour le fonctionnement de la chaufferie ;

Les paramètres, qui sont surveillés par des dispositifs indicateurs de signalisation et dont un changement peut entraîner une modification de la température du système de ventilation ou une situation d'urgence de l'équipement, sont les suivants

Les instruments d'enregistrement ou les dispositifs d'addition surveillent les paramètres nécessaires à l'analyse du fonctionnement des calculs ou des équipements ménagers.

La pression de vapeur de service et la capacité de vapeur calculée des chaudières à vapeur déterminent les exigences en matière de surveillance des paramètres thermiques. A titre d'illustration, les chaudières à vapeur gaz pétrole DE-25-14GM (Figs. 4.1 и 4.2) avoir des dispositifs de mesure d'indication installés.

– températures de l'eau d'alimentation avant et après les thermomètres techniques de l'économiseur de type 1 Δ ou Σ ;

– les températures de la vapeur depuis le surchauffeur jusqu'à la vanne de vapeur principale, mesurées par trois types différents de thermomètres techniques, μ ou Σ ;

– la température des gaz de combustion, mesurée à l'aide d'un millivoltmètre (Δ4 type Ψ4540/1) ;

– températures à l'aide d'un thermomètre à mazout de type 2 μ ou Σ ;

La pression de la vapeur dans le tambour est indiquée par un dispositif secondaire auto-décrivant 20 de type CCU1-003 et un manomètre 25 de type MP4-Σ ;

– la pression de la vapeur de l'injecteur de mazout à l'aide d'un manomètre 15 de type MP-4Σ ;

-pressions mesurées par des manomètres 25 de type MF-4Σ à l'entrée de l'économiseur après le régulateur ; pression d'air mesurée par un manomètre différentiel liquide 26 de type TJ16300 et un manomètre à membrane de type NML-52 après le ventilateur de soufflage ;

– utilise des manomètres 16 de type MP-4κ pour pressuriser le fioul dans la chaudière, ce qui indique un dispositif secondaire 13 de type CSU1-003 ;

– utilise des manomètres à membrane avec un instrument d'indication secondaire auto-décrivant 12 de type CCU1-003 et de type NML-100 pour mesurer la pression du gaz dans la chaudière ;

– utilise un manomètre de type 34 MF-4Σ pour pressuriser le gaz jusqu'à l'allumeur ;

– raréfaction détectée par un manomètre de poussée à membrane dans le four de la chaudière, indiquant un dispositif secondaire de type 14 TNMP-52 ;

– les raréfactions à l'aide d'un tirant d'air différentiel liquide de type 18 TJ24000 en amont de l'évacuateur de fumée ;

– diffmanomètre à vapeur de type 33 DSS-711In-Μ1 pour indiquer le débit ;

– débit de la pression du gaz à l'aide d'un difmanomètre 31 de type DSS-711In-Μ1 ;

– compteur de mazout 32 type SMO-200 avec débitmètre de mazout ;

La teneur en CO2 des gaz de combustion est mesurée à l'aide d'un analyseur de gaz portable 30 de type CGA-1-1 ;

Le niveau d'eau dans le tambour est indiqué par le verre de mesure de l'eau (28), qui sert également de dispositif secondaire autodescriptif (29), modèle CSU1-003.

Les éléments suivants sont surveillés par des dispositifs de signalisation : difmanomètre Е35 – type BSP-4СГ-Μ1, capteur de contrôle de la pression et du tirage Ε22 type DNT-1, capteur-relais de tête Ε19 type DN-40, manomètre à contact électrique indiquant Ε23 type ECM-IV, capteur de commutateur de pression Ε21 type DN-40, et lampes de signalisation HLΗ – HL7. Le niveau d'eau dans le tambour de la chaudière, la raréfaction dans le four du tambour de la chaudière, la pression du gaz dans la chaudière, la pression du fioul dans la chaudière et la pression de l'air après le ventilateur de la soufflerie sont surveillés par des dispositifs de signalisation.

2.4. Régulation de la température dans les systèmes de chauffage et de ventilation.

Le module de fonction FM 441 contrôle la température dans le circuit de chauffage conformément au programme de température avec compensation des conditions météorologiques. Les capteurs de température dans les tuyaux d'alimentation du circuit de chauffage et le capteur de température extérieure sont des exemples d'éléments de détection. Le régulateur est une vanne à trois voies munie d'un actionneur électrique qui se déplace en fonction des signaux émis par le module, ce qui modifie le débit de l'eau chauffée et préserve la température prédéterminée de l'eau.

Le module fonctionnel FM 442 permet de régler la température des circuits de ventilation selon les deux programmes de température définis séparément (60/50 et 95/70), en tenant compte des conditions météorologiques. Les capteurs de température dans les tuyaux d'alimentation des circuits de ventilation et le capteur de température de l'air extérieur sont des composants sensibles. Les régulateurs sont des vannes à trois voies avec des servomoteurs électriques qui se déplacent en fonction des signaux émis par le module. Cela permet aux régulateurs de modifier la vitesse à laquelle l'eau chauffée s'écoule tout en préservant la température souhaitée de l'eau.

Comment utiliser le schéma thermique de la chaufferie ?

L'état et le fonctionnement de la chaufferie peuvent être surveillés à l'aide du schéma thermique. L'acide sulfurique ou les revêtements métalliques à basse température ne sont pas à l'abri de la corrosion due aux gaz de combustion. En outre, vous devez réguler la température de l'eau pour éviter que cela ne se produise. Notamment, la température idéale pour l'entrée de la chaudière se situe entre 60 et 70 degrés.

Afin d'atteindre la température nécessaire, une pompe de recirculation est également installée. Les chaudières à eau chaude doivent faire l'objet d'une attention particulière afin de maintenir une durée de vie raisonnable et de réguler la constance du débit d'eau. En général, les données minimales de cet indicateur sont fixées par le fabricant.

Les dégazeurs à vide sont essentiels pour le fonctionnement de la chaufferie. En règle générale, un éjecteur à jet d'eau produit un vide et la désaération est réalisée à l'aide de la vapeur produite. Cependant, la plus grande préoccupation lors de la construction d'une chaufferie est qu'elle deviendra une partie permanente de la propriété. De nombreux processus sont simplifiés par l'automatisation moderne.

Comment faire du chauffage avec deux chaudières ?

Il s'agit donc de deux chaudières dont plusieurs éléments de conception les distinguent l'une de l'autre. Comment les intégrer dans un système unique ?? L'utilisation d'un échangeur de chaleur pour diviser le système en deux circuits distincts est la solution la plus efficace. L'un des circuits est ouvert et comporte une chaudière à combustible solide ; l'autre comporte une chaudière à gaz et des radiateurs. Un seul échangeur de chaleur est utilisé pour charger les deux circuits.

Lors de la conception d'un tel système, il faut tenir compte de l'emplacement de tous les composants principaux et de leurs raccordements afin de faciliter leur repérage, leur inspection et leur remplacement en cas de besoin pendant le fonctionnement, l'entretien ou les réparations. Par conséquent, il est préférable de réaliser un schéma avant de commencer l'installation, d'y placer l'équipement, d'indiquer où les tuyaux seront posés et où les autres composants seront installés.

Dans le domaine du chauffage et de l'isolation des habitations, la compréhension de l'automatisation des chaudières est la clé d'un système de chauffage efficace et performant. Cet article se penche sur la description, le fonctionnement et le schéma de l'automatisation d'une chaufferie. Essentiellement, l'automatisation rationalise le processus de chauffage en régulant automatiquement le fonctionnement de la chaudière. Il utilise des capteurs pour surveiller la température et la pression, et ajuste l'alimentation en combustible et en air en conséquence. L'appareil utilise un système de contrôle qui interprète les données des capteurs et actionne les vannes, les pompes et les allumeurs afin d'optimiser les performances. Un schéma typique consiste à connecter des capteurs à un contrôleur central, qui communique ensuite avec la chaudière et les composants associés. L'automatisation n'améliore pas seulement le confort, elle maximise également l'efficacité énergétique et réduit les coûts d'exploitation, ce qui en fait la pierre angulaire des solutions modernes de chauffage domestique. La compréhension de cette automatisation est essentielle pour toute personne cherchant un système de chauffage plus efficace et plus rentable pour sa maison.

Économies d'énergie et effets sociaux de l'automatisation

L'automatisation de la chaufferie élimine tout risque d'accident entraînant la destruction du bâtiment ou la mort du personnel d'entretien. Avec l'ACS, vous pouvez être sûr que l'équipement fonctionne normalement 24 heures sur 24, tout en réduisant l'impact de l'erreur humaine.

L'impact de l'automatisation sur les économies d'énergie n'est pas négligeable, compte tenu de l'augmentation constante du coût des ressources en combustibles. Pendant la saison de chauffage, des économies de gaz naturel allant jusqu'à 25 % sont garanties :

• optimal "gaz/air" Le rapport gaz/air dans le mélange de combustibles dans tous les modes de fonctionnement de la chaudière, la correction du niveau d'oxygène dans les produits de combustion ;
• Possibilité de réglage individuel non seulement des chaudières, mais aussi des pompes ;
• régulation non seulement en fonction de la température et de la pression du fluide caloporteur à l'entrée et à la sortie des chaudières, mais aussi en tenant compte des paramètres environnementaux (technologies dépendantes des conditions météorologiques).

En outre, l'automatisation permet de réaliser un algorithme de chauffage économe en énergie pour les bâtiments ou les espaces non résidentiels qui ne sont pas occupés pendant les week-ends ou les vacances.

La source d'approvisionnement en chaleur est constituée de deux chaudières à gaz au sol Viessmann

La fourniture de chaleur est assurée par deux chaudières à gaz au sol (Viessmann Vitoplex 100 PV1-250) équipées de brûleurs Weishaupt WG30/1-N version ZM-LN.

La capacité calorifique nominale de la chaufferie est de 500 kW.

La fourniture de chaleur du restaurant est prise en compte dans le choix de la puissance de la chaudière.

Les produits de combustion des chaudières sont évacués par des cheminées individuelles calorifugées.

Un peigne de distribution polaire est utilisé pour distribuer le fluide caloporteur. Groupes de pompage-mélange avec "Grundfos" Les équipements de pompage de l'entreprise sont recommandés pour le raccordement au circuit. La chaufferie abrite le peigne, les appareils de pompage, les vannes d'arrêt et les vannes de contrôle et de mesure.

Il est conseillé d'utiliser de l'eau traitée (ou préparée) ayant subi un traitement de l'eau pour remplir le système d'alimentation en chaleur. Le processus de traitement de l'eau consiste à la dessaler jusqu'à une concentration inférieure à 10 μS/cm. Dans ce projet, il est prévu d'utiliser des systèmes de purification mobiles (portables) à la place de l'équipement du système de traitement de l'eau non développé pour le système d'approvisionnement en chaleur.

Lorsque la pression du caloporteur du système chute (comme indiqué visuellement par le manomètre), le système d'alimentation en chaleur doit être réalimenté manuellement. Il est proposé comme vanne de régulation par le fabricant "Danfoss" l'équipement.

Le projet comprend l'installation d'un équipement de traitement de l'eau avant la chaudière.

Les paramètres du système de fourniture de chaleur sont +80/+60 °Ρ.

Tous les équipements techniques de la chaufferie sont alimentés par un tableau électrique séparé qui est relié au système UPS. C'est dans la chaufferie que se trouve le tableau électrique.

Choix de la pompe d'appoint pour la chaufferie

A un débit relativement faible, la pompe d'appoint doit développer une pression plus élevée que dans le circuit de chauffage. Mais il n'est pas nécessaire de pomper de grands volumes de liquide pour l'appoint. Le choix d'une pompe de ce type se fait en fonction de plusieurs critères.

Choix d'une pompe d'appoint :

• Elle doit créer une pression supérieure à celle du retour du CO ;
• La hauteur de pression doit également être capable de franchir la résistance hydraulique du capteur de pression et de la tuyauterie ;
• Un autre critère important est le débit, en particulier pour les installations fermées, le taux de fuite est d'un demi pour cent du volume du fluide caloporteur dans la chaudière et le circuit de chauffage.

En même temps, nous tenons à souligner qu'il n'est pas très pratique d'acheter une telle pompe pour l'utiliser. en ce sens qu'elle devrait servir à autre chose qu'à l'appoint. Il peut également être utilisé pour pomper et évacuer l'eau dans le circuit, en servant, entre autres, de pompe de circulation de secours.

Fonctions d'automatisation de la chaufferie

Le système d'automatisation est en mesure d'exécuter les fonctions suivantes :

• détection automatique et adaptation des courbes de chauffage, t.е. le système détermine automatiquement la courbe de chauffe sur la base d'un petit nombre de données d'entrée et de résultats de mesure (les données peuvent également être saisies manuellement). Grâce à cette fonction, le système de contrôle, associé à la télécommande de la salle de contrôle, permet d'adapter la courbe de chauffage à la performance thermique du bâtiment ;
• commutation automatique des modes été/hiver, t. е. le système passe automatiquement du mode été au mode hiver et vice versa en fonction des conditions disponibles
  des circuits de chauffage (peut être configuré séparément pour chaque circuit) ;
• régulation économique des pompes de circulation, des circuits de chauffage t. е. Les pompes de circulation sont commandées par leurs propres canaux horaires, et les pompes sont commandées par leurs propres canaux horaires
  Les chaudières sont allumées plusieurs fois par heure et fonctionnent pendant 3 minutes à la fois. Cela ne se produit que si les circuits de chauffage ou le programme de minuterie propre fonctionnent en mode diurne. Ce mode permet de maintenir des conditions confortables et d'économiser de l'énergie, qui est gaspillée lorsque la pompe de circulation fonctionne en permanence. Ce principe de régulation garantit que de l'eau chaude est toujours disponible aux points d'eau ;
• une mise en marche et un arrêt optimisés. Une mise en marche optimisée signifie que la température ambiante doit déjà être atteinte à l'heure programmée, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas être dépassée.e. les pompes de circulation sont contrôlées par leurs propres canaux temporels. е. le système d'automatisation calcule l'heure à laquelle le chauffage doit être activé, en tenant compte de la température ambiante et de la température extérieure. Par conséquent, une température confortable est atteinte et des économies d'énergie sont réalisées. L'arrêt optimisé est possible grâce à la commande à distance dans la salle de contrôle et permet d'arrêter le chauffage sans compromettre le confort ;
• reconnaissance automatique du kit, t. е. le système reconnaît automatiquement les modules installés et s'adapte à la configuration définie ;
• régulation intelligente de la puissance dans une installation à plusieurs chaudières avec de petits sauts de point de consigne. Cette fonction garantit une plage de puissance entièrement modulée de la cascade de chaudières, en minimisant les émissions et en assurant un fonctionnement économique ;
• intelligente de la puissance sur une installation avec plusieurs chaudières avec des sauts importants dans les paramètres réglés. Cette fonction garantit un contrôle
  gamme de puissance modulée d'une cascade de chaudières, minimisant les émissions et le mode de fonctionnement économique.

Schéma électrique de l'automatisation de la chaufferie

Numéros de pièces sur le schéma électrique de l'automatisation de la chaudière en trois dimensions

Conception

Les chaufferies doivent être conçues par une organisation qui possède une longue liste de certifications et de permis de travail.

Le choix du concepteur et du projet de chaufferie à eau chaude doit faire l'objet d'une attention particulière, car la sécurité est tout aussi importante que le coût. Les caractéristiques de fonctionnement d'équipements spécifiques ou les particularités de la pièce peuvent ne pas avoir été prises en compte par des concepteurs malhonnêtes, ce qui peut entraîner des situations d'urgence :

• les fuites de gaz avec inflammation subséquente ;
• les chocs hydrostatiques, qui sont dangereux pour les pompes et peuvent entraîner une rupture du réseau d'eau ;
• chocs électriques si la mise à la terre n'est pas correctement calculée ;
• dysfonctionnement de l'électronique contrôlant le processus (presque tous les équipements peuvent tomber en panne) et bien d'autres conséquences dangereuses.

La puissance de la chaudière détermine l'efficacité du système de chauffage autonome. Pour éviter des dépenses imprévues, il est donc essentiel de pouvoir la calculer avant d'acheter une chaudière à eau chaude.

Voir Comment entretenir une chaudière à eau chaude.

Il est conseillé de choisir un bureau d'études qui se chargera par la suite de la mise en service et qui aura le contrôle total de l'installation des équipements dans l'espace afin d'éviter ce qui suit.

Il est raisonnable d'utiliser la commutation automatique et manuelle entre les deux chaudières

En plus d'une chaudière électrique qui doit s'allumer à l'heure voulue et qui est en réserve, prenez en considération les cinq options suivantes en utilisant différentes unités :

• gaz + électricité
• Bois + électricité
• Gaz liquéfié + électricité
• Solaire + électrique
• Pellet (granulés) + électrique

Chaudière à granulés et électrique

La configuration optimale pour la commutation automatique marche/arrêt est celle où deux chaudières – à granulés et électriques – sont connectées ensemble ; la commutation manuelle marche/arrêt est également autorisée.

Lorsqu'une chaudière à granulés de bois n'a plus de granulés, elle peut s'arrêter. Il n'a pas été nettoyé et s'est sali. Il faut garder de l'électricité prête à être allumée en cas d'arrêt de la chaudière. Cela n'est possible qu'avec un raccordement automatisé. Le raccordement manuel de cette variante n'est approprié que si vous habitez dans une maison où un système de chauffage est installé en permanence.

Chaudières au diesel. gaz liquéfié et de l'électricité

Vous êtes bien placé pour un raccordement manuel si votre maison est équipée d'un système permettant de raccorder deux chaudières de chauffage. En cas de dysfonctionnement des chaudières pour quelque raison que ce soit, la chaudière électrique fonctionnera comme chaudière de secours. Non seulement elle s'est arrêtée, mais elle est cassée et doit être réparée. Il est également possible d'allumer l'appareil automatiquement en fonction de l'heure. Les chaudières solaires peuvent fonctionner en tarif de nuit et les chaudières électriques peuvent fonctionner par paires au gaz liquéfié. parce qu'un kWh au tarif de nuit coûte moins cher qu'un litre de gazole.

Combinaison d'une chaudière électrique et d'une chaudière à bois

Lorsque deux chaudières sont connectées ensemble, il s'agit moins d'une connexion manuelle que d'une connexion automatique. La chaudière primaire est une chaudière à bois. La pièce est chauffée pendant la journée et la nuit, la chaudière électrique est allumée pour continuer à chauffer. Par ailleurs, la chaudière électrique maintient la maison suffisamment chaude pour éviter qu'elle ne gèle pendant les longues périodes d'inactivité. Il est également possible d'économiser de l'électricité manuellement. Lors de votre départ, la chaudière électrique sera allumée manuellement ; à votre retour, la chaudière à bois prendra le relais et chauffera la maison.

Combinaison de chaudières à gaz et électriques

La chaudière électrique dans cette configuration de deux chaudières peut fonctionner comme chaudière principale et comme chaudière de secours. Par rapport à un schéma de connexion automatique, un schéma de connexion manuelle est plus logique dans ce scénario. Une chaudière à gaz est un appareil éprouvé qui fonctionne sans problème pendant une longue période. La connexion d'une chaudière électrique en parallèle au système de secours automatique n'est pas une configuration logique. La mise en marche manuelle de la deuxième unité est toujours possible en cas de défaillance de la chaudière à gaz.

Niveaux d'automatisation

Lors de la conception de la chaufferie, du remplacement ou de la révision de l'équipement, le niveau d'automatisation est prédéterminé. Le degré d'automatisation peut varier d'un contrôle entièrement automatique basé sur des algorithmes dépendant des conditions météorologiques à une régulation manuelle basée sur les relevés d'instrumentation. Les principaux facteurs influençant le degré d'automatisation sont la fonctionnalité, la capacité et l'utilisation prévue de l'équipement.

L'automatisation moderne d'une chaufferie implique une approche globale, dans laquelle les sous-systèmes de régulation et de contrôle de processus technologiques distincts sont intégrés dans un réseau unique doté d'un contrôle de groupe fonctionnel.

1. Les principes de base de l'automatisation d'une chaufferie

Ce n'est qu'en présence de systèmes de régulation thermique, de régulation automatique et de contrôle des processus, de signalisation et de protection des équipements que la chaufferie peut fonctionner de manière fiable, rentable et sûre avec le moins d'employés possible [8].

Le processus de développement des schémas d'automatisation implique l'adoption de solutions d'automatisation pour les chaudières primaires (diagrammes fonctionnels). Les plans d'automatisation seront créés après la conception des plans d'ingénierie thermique et la sélection des éléments suivants. la chaufferie, sa mécanisation et les communications liées au génie thermique pour les équipements principaux et auxiliaires. La chaudière, les extracteurs de fumée et les ventilateurs, l'installation de pompage auxiliaire et de dégazage, le traitement chimique de l'eau, l'installation de récupération de la chaleur, la station de pompage des condensats, le GDS, le stockage du mazout (charbon) et l'approvisionnement en combustible sont quelques-uns des principaux équipements.

L'automatisation des volumes est autorisée conformément aux spécifications des fabricants d'équipements thermiques et mécaniques ainsi qu'à la norme SNiP II-35-76 (section 15 "Automatisation").

Les niveaux d'automatisation des chaufferies sont déterminés par les principaux facteurs techniques énumérés ci-dessous :

– le type de chaudière (mixte, vapeur et eau chaude, vapeur et eau chaude) ;

– le type de combustible (solide, liquide, gazeux, combiné – alimenté au gaz, alimenté à la poussière), le type d'unité de combustion du combustible (FCU) et l'équipement de la chaudière (tambour, flux droit, fonte, sectionnel suralimenté, etc.) ;

La nature des charges calorifiques (production, chauffage, etc.).);-offrir les principaux systèmes de protection technologique, à la fois personnelle et t.ο.) ;

Salle de chaudières nombre de chaudières.

Prévoir la régulation automatique des sous-systèmes primaires, la protection technologique, la commande à distance, la régulation thermique, le verrouillage technologique et la signalisation lors de l'élaboration du schéma d'automatisation.

Structure générale

L'automatisation des chaufferies est réalisée à l'aide d'un schéma de contrôle à deux niveaux. Les dispositifs d'automatisation locale basés sur des microcontrôleurs programmables, qui assurent la protection et le blocage techniques, la régulation et la modification des paramètres, ainsi que les convertisseurs primaires de grandeurs physiques, sont inclus dans le niveau inférieur (champ). Ce niveau comprend également les équipements de conversion, de codage et de transmission des données.

Un poste de travail automatisé alimenté par un ordinateur personnel ou un terminal graphique intégré à l'armoire de commande peut servir de représentation du niveau supérieur. Ici, toutes les données recueillies par les microcontrôleurs et les capteurs de niveau inférieur du système sont affichées, et les points de consigne, les ajustements et les commandes opérationnelles sont saisis. La répartition des processus est complétée par la résolution des tâches liées à l'optimisation des modes, aux diagnostics techniques, à l'analyse des indicateurs économiques, à l'archivage des données et au stockage. Les données sont envoyées, si nécessaire, à la municipalité ou au système général de gestion de l'entreprise (MRP/ERP).

Schéma de câblage pour deux chaudières à commande manuelle

Il n'y a rien d'autre à faire ici que des vannes d'arrêt. Le passage d'une chaudière à l'autre s'effectue par l'ouverture ou la fermeture manuelle de deux robinets situés sur le fluide caloporteur. Il n'est pas nécessaire de couper complètement du système la chaudière qui ne fonctionne pas. Les deux chaudières ont le plus souvent des chaudières intégrées et il est plus avantageux de les utiliser simultanément, car le volume du système de chauffage dépasse très souvent la capacité d'un vase d'expansion pris séparément. Afin d'éviter l'installation inutile d'un vase d'expansion supplémentaire (externe), il n'est pas nécessaire de couper complètement les chaudières du système. Il est nécessaire de les fermer lors de l'écoulement du fluide caloporteur et de les laisser simultanément connectées au système d'expansion.

Types de chaufferies pour le secteur privé

Les exigences relatives à la chaufferie sont décrites dans le SNiP sous la nomenclature II-35-76. Les chaufferies peuvent être classées dans l'un des types suivants en fonction de l'emplacement de l'équipement de chauffage dans la pièce :

• intégré ;
• indépendant ;
• attachée.

Le type de combustible et la conception de la chaudière sont pris en considération pour déterminer la taille de la chaufferie.

Une mini-chaufferie est un choix supplémentaire dans les cas où l'aménagement d'un espace dédié à une chaufferie s'avère difficile. La chaufferie est placée dans un conteneur qui est assemblé selon les principes des structures métalliques et qui se trouve généralement dans la cour de la maison. Il ne reste plus qu'à raccorder les services publics à la mini-chaufferie.

Choix d'une chaufferie en fonction de son emplacement

Chaufferie séparée

Emplacement de la chaufferie privée

Système d'évacuation des produits de combustion

La popularité relativement faible de ces modules s'explique par leur coût relativement élevé. Vous pouvez acheter l'équipement individuellement si vous prévoyez de réserver un espace au sous-sol pour la chaufferie. Le système de chauffage sera alors nettement moins coûteux.

La mini-chaufferie de l'arrière-cour du manoir élimine le besoin d'équipement de ventilation, de construction et d'aménagement de pièces séparées et de travaux de conception. Tout ce qui est nécessaire au bon fonctionnement du système de chauffage est déjà présent dans le conteneur.

Schéma thermique de la chaufferie avec deux chaudières

Le plan thermique de la chaufferie est mis en œuvre au moyen d'un échangeur de chaleur, qui relie les systèmes de chauffage et de ventilation du complexe immobilier aux chaudières et à l'alimentation en eau chaude. Chaque chaudière est équipée d'une pompe de recirculation afin de maintenir la température de l'eau de retour à l'entrée de la chaudière à au moins 50 °C pour les chaudières à gaz et 70 °C pour les chaudières à combustible liquide.

Des pompes de circulation doubles, fonctionnant à la fois en mode de travail et en mode d'attente, fournissent le liquide de refroidissement (eau) aux trois branches du système CVC du complexe immobilier. La pompe de circulation de l'échangeur de chaleur de l'eau chaude sanitaire fournit le fluide caloporteur provenant des chaudières. En allumant et en éteignant les chaudières, ainsi que les régulateurs des brûleurs, la charge thermique de la chaufferie est automatiquement régulée en fonction de la consommation de chaleur.

Des vannes de contrôle à trois voies régulent automatiquement la température directe de l'eau dans chaque branche des systèmes de chauffage et de ventilation en fonction d'un programme de température prédéterminé : 80-60 oÑ pour le chauffage, 95-70 oÑ pour la ventilation et 60-50 oÑ pour le second chauffage, en fonction de la température de l'air extérieur.

La mise en marche et l'arrêt de la pompe de circulation de l'eau de chauffage permet de réguler automatiquement la température de l'eau chaude.

L'eau provenant du système d'approvisionnement en eau domestique, traitée dans la station d'épuration, est utilisée pour remplir et compléter les chaudières et les systèmes de chauffage et de ventilation.

Avec une pression de 10-15 m, l'eau du robinet entre dans la chaufferie et est fournie à l'échangeur de chaleur ECS et au système d'appoint par l'intermédiaire d'une pompe de surpression. Les chaudières et les systèmes d'approvisionnement en chaleur sont équipés de réservoirs d'expansion fermés afin de garantir que la dilatation de l'eau est compensée. La pression statique de la chaudière est généralement maintenue entre 2,0 et 2,5 kgf/cm afin d'éviter que l'eau de la chaudière ne brûle. Cette pression est le minimum que doit être la pression de l'eau dans la canalisation d'appoint.

Un compteur de chaleur avec un convertisseur de débit, des capteurs pour les températures de l'eau directe et de l'eau de retour, une unité électronique et un calculateur sont utilisés dans la chaufferie pour mesurer le transporteur de chaleur et le débit de chaleur sur chaque branche de la sortie de la chaufferie.

La chaufferie comporte des orifices de drainage où l'eau peut être évacuée des soupapes de sécurité et de l'équipement pendant les réparations.

Les égouts pluviaux et le puits de refroidissement sont deux endroits où sont logées les eaux usées de la chaufferie.

Objet de l'automatisation

Il s'agit d'un système dynamique et complexe avec de nombreux paramètres d'entrée et de sortie interconnectés et soumis à une régulation. L'automatisation de la chaufferie est rendue plus difficile par les progrès technologiques rapides des unités de vapeur. Les principales valeurs réglementées sont les suivantes :

• le débit et la pression du fluide caloporteur (eau ou vapeur) ;
• dans le four ;
• le niveau du réservoir d'alimentation ;
• ces dernières années, des exigences environnementales accrues sont imposées à la qualité du mélange de combustibles et, par conséquent, à la température et à la composition des produits d'échappement des fumées.

Dispositions générales de conception

Il est conseillé de contacter des experts qui ont une grande expérience dans l'installation de systèmes d'ingénierie pour les chalets privés plutôt que d'essayer de concevoir des communications et d'installer des équipements par soi-même. Chaque étape de l'installation de la chaufferie doit être soigneusement étudiée. Ils fournissent un certain nombre de conseils utiles, tels que l'aide au choix du meilleur modèle de chaudière et à la détermination de l'endroit où l'installer.

Par exemple, un appareil mural facile à placer dans la cuisine est suffisant pour une petite maison de campagne. Par conséquent, une maison de deux étages nécessite une pièce spéciale qui doit avoir une fenêtre, une cheminée, une ventilation et une sortie séparée. Il faut laisser suffisamment d'espace pour installer les autres pièces, à savoir la chaudière, les pompes, les tuyaux, les éléments de raccordement, etc.

Le processus de conception de la chaufferie d'une maison privée comprend les étapes suivantes :

• Préparation de l'aménagement de la chaufferie en fonction de son emplacement dans la maison ;
• schéma de distribution des équipements avec indication des principales caractéristiques techniques ;
• spécification des matériaux et de l'équipement à utiliser.

Des experts vous aideront à remplir la documentation requise, à acheter et à installer les composants du système et à créer des travaux graphiques, y compris l'inclusion d'un schéma de câblage.

Illustration du schéma de base d'une chaufferie à eau chaude : I représente la chaudière, II l'évaporateur d'eau, III le chauffe-eau source, IV le moteur thermique, V le condenseur, VI le chauffage d'appoint et VII le réservoir d'accumulation.

Schéma de la chaufferie avec chaudières à eau chaude

Après la sélection des dimensions essentielles de la chaufferie et la détermination du fluide caloporteur prioritaire, un plan de calcul et d'installation de l'équipement doit être élaboré afin de tenir compte de tous les détails pertinents.

La liste complète de l'équipement et du câblage des tuyaux doit être affichée sur plusieurs dessins graphiques qui sont inclus dans le schéma de principe. Les pompes et toutes les chaudières (ou une seule chaudière, s'il n'y en a qu'une) doivent être spécifiées :

• à circulation ;
• l'amélioration de la qualité de l'air ;
• réseau ;
• recirculation.

Lors de la conception, il faut également tenir compte des réservoirs d'accumulation et de condensation, des dispositifs d'alimentation en combustible et de combustion, des écrans thermiques, des panneaux de contrôle, des ventilateurs, des dégazeurs et des échangeurs de chaleur.

Les chaudières à combustible solide servent à produire de l'eau chaude pour les systèmes de chauffage.

Pour en savoir plus sur les chaudières à eau chaude alimentées au gaz et leurs applications, cliquez ici.

Le coût de l'aménagement de la chaufferie avec les plans de la chaudière à eau chaude varie en fonction du caloporteur choisi. Pour l'essentiel, cependant, il devrait y avoir des documents qui mettent en évidence les principales caractéristiques de l'objet :

• thermotechnique (mise en place des équipements de transformation du fluide caloporteur en eau chaude) ;
• énergétique (alimentation du caloporteur à l'entrée et câblage de l'eau chaude reçue) ;
• Électrique (assurant le contrôle, la signalisation et l'automatisation de l'équipement) ;
• l'utilisation (refléter le système d'évacuation des produits de combustion du combustible et l'évacuation des eaux usées en cas de fuites et de situations d'urgence).

Afin d'éliminer les produits de combustion des cheminées et des fondations, les chaufferies nécessitent également des calculs de construction pour tenir compte de la charge cumulée. L'installation de grands appareils nécessite la construction d'échelles et de plates-formes de service.

Description du projet	L'automatisation des chaudières consiste à utiliser des commandes et des capteurs pour gérer automatiquement les processus de chauffage, en optimisant l'efficacité et en garantissant la sécurité.
Dispositif	Les principaux composants sont les capteurs de température, les panneaux de contrôle, les actionneurs (pour réguler les vannes) et un processeur ou contrôleur central.
Schéma	Le système d'automatisation se compose généralement de capteurs mesurant des paramètres tels que la température et la pression, et transmettant des données à un contrôleur qui ajuste le fonctionnement de la chaudière en fonction des paramètres définis.

L'automatisation de la chaufferie peut accroître considérablement l'efficacité et la commodité du chauffage de votre maison. Vous pouvez optimiser les performances de votre système de chauffage et rationaliser le processus de chauffage en mettant en œuvre l'automatisation. Cet article présente une vue d'ensemble de l'automatisation des chaudières, ainsi que des informations sur ses composants, ses utilisations et son intégration dans le système de chauffage de votre maison.

Comprendre le système d'automatisation de la chaufferie et son mécanisme facilite la compréhension de son importance. L'automatisation est essentiellement l'intégration de capteurs, de contrôleurs et d'actionneurs pour contrôler le fonctionnement de la chaudière. Ensemble, ces éléments préservent des températures optimales et s'adaptent à l'évolution des besoins de chauffage tout en consommant moins d'énergie.

Le système de contrôle est un élément important de l'automatisation de la chaufferie. Ce système contrôle tous les aspects du chauffage, y compris la consommation de combustible et la surveillance de la température. Les algorithmes de contrôle sophistiqués de la chaudière lui permettent de s'adapter aux circonstances changeantes, d'augmenter son efficacité et de réduire le gaspillage d'énergie.

En outre, le système d'automatisation de la chaufferie fait appel à un réseau d'appareils reliés entre eux. Les actionneurs modifient les clapets et les vannes en fonction des variations de température détectées par les capteurs. Votre système de chauffage fonctionnera parfaitement grâce à cette interconnexion, apportant chaleur et confort dans toutes les pièces de votre maison.

L'automatisation de votre chaufferie présente des avantages évidents. En consommant moins de combustible, elle permet non seulement de simplifier la gestion du chauffage, mais aussi de réaliser des économies. En outre, l'automatisation augmente la fiabilité du système en réduisant les risques de dysfonctionnement et en garantissant un fonctionnement sûr.

En conclusion, pour les propriétaires qui recherchent des solutions de chauffage fiables et efficaces, l'automatisation de la chaufferie est un investissement judicieux. L'utilisation de la technologie de l'automatisation peut vous aider à économiser de l'énergie, à améliorer le confort et à réduire l'entretien. En fin de compte, une chaufferie bien automatisée se traduit par une maison plus écologique et plus confortable.

Vidéo sur le sujet

Schéma d'automatisation d'une chaufferie

Automatisation de la chaufferie

Conception des chaufferies