Descrizione, dispositivo e schema dell’automazione dell’impianto della caldaia

Saluti e benvenuto nella nostra guida all'automazione degli impianti di caldaie! In questo post esamineremo i fondamenti dell'automazione di un sistema di caldaie, in modo che la vostra casa sia adeguatamente isolata e riscaldata. L'automazione degli impianti di caldaia è l'applicazione di tecnologie all'avanguardia per massimizzare l'efficienza energetica e migliorare le prestazioni delle caldaie, fornendo un maggiore controllo sui processi di riscaldamento.

Parti importanti dei sistemi di riscaldamento sono le caldaie, che bruciano combustibili come gas, olio o biomassa per produrre calore. L'automazione dell'impianto caldaia prevede l'integrazione di più controlli e sensori per regolare automaticamente la temperatura dell'acqua, l'ingresso dell'aria e l'alimentazione del combustibile. Questa automazione riduce notevolmente i costi e promuove la sostenibilità ambientale, oltre a migliorare la convenienza.

È necessario conoscere i principali componenti del sistema di automazione dell'impianto di caldaia e il loro funzionamento. Un sistema di caldaia automatizzato è solitamente dotato di sensori che tengono sotto controllo aspetti quali i livelli di combustibile, la pressione e la temperatura. Un'unità di controllo centrale riceve i dati in tempo reale da questi sensori, li elabora e modifica le impostazioni per mantenere le massime prestazioni.

Il controllo preciso del processo di riscaldamento è l'obiettivo principale dell'automazione dell'impianto di caldaia. L'automazione di processi come la modulazione del combustibile, la regolazione del flusso d'acqua e l'accensione consente al sistema di adattarsi dinamicamente alle fluttuazioni della domanda di riscaldamento. Questa adattabilità riduce al minimo gli sprechi di energia e garantisce livelli di comfort costanti in tutta la casa.

Affinché l'automazione dell'impianto di caldaie funzioni in modo efficiente, sono necessarie strategie di controllo complesse. I controllori a microprocessore o i controllori logici programmabili (PLC) sono spesso utilizzati nei sistemi moderni per controllare le operazioni. Questi controllori assicurano che la caldaia funzioni efficacemente in una varietà di condizioni, applicando algoritmi predefiniti per regolare i cicli di riscaldamento.

I progressi nell'automazione delle caldaie hanno cambiato completamente i sistemi di riscaldamento, offrendo ai proprietari di casa livelli di convenienza e risparmio energetico mai visti prima. Le tecnologie Smart Home possono essere integrate con le caldaie automatizzate per consentire il monitoraggio e il controllo a distanza tramite computer o smartphone. Oltre a migliorare l'esperienza dell'utente, questa connettività rende possibile la manutenzione proattiva e la risoluzione dei problemi.

In sintesi, l'automazione degli impianti di caldaia è uno sviluppo critico nella tecnologia di riscaldamento contemporanea. Grazie all'implementazione di controlli intelligenti e all'automazione dei processi critici, i proprietari di casa possono sperimentare un maggiore comfort, minori spese energetiche e un minore impatto ambientale. Nelle sezioni che seguono approfondiremo il tema dell'automazione degli impianti di caldaia, esaminando le configurazioni dei dispositivi, i principi di funzionamento e le considerazioni sull'implementazione nel mondo reale.

Costruzione dello schema di installazione

Esistono vari livelli di automazione della caldaia. Sono riconducibili a:

• Livello І – ci sono termostati e regolatori che mantengono la temperatura dell'aria, così come la possibilità di programmare il riscaldamento.
• ІІ livello – a tutte le funzioni della prima categoria si aggiungono altri regolatori di potenza, nonché i relativi controllori e la possibilità di collegamento in cascata e i relativi regolatori.
• ІІІІ livello – ha un pannello di controllo, che visualizza sullo schermo tutte le letture dei sensori e dei regolatori.

Fig. 2: Un armadio metallico automatico

La stazione automatica della caldaia deve essere installata in un unico armadio metallico.

Questo piano è composto da:

• Regolatori programmabili;
• Alimentatori secondari;
• Alimentazione ininterrotta dello schema;
• Concentratore;
• Pannello operatore;
• Apparecchiature di commutazione;
• Il computer.

Il pannello di automazione dell'operatore per il riso.

Caldaia elettrica per un locale caldaia privato

La caldaia elettrica è il tipo di caldaia più sicuro da utilizzare in un'abitazione privata. Non richiede l'allestimento di un locale caldaia separato. Il refrigerante non necessita di ventilazione durante il riscaldamento perché non rilascia prodotti della combustione.

Queste caldaie sono facili da installare, silenziose e richiedono poca manutenzione. Le caldaie elettriche sono molto efficienti, fino al 99% in alcune situazioni. Gli svantaggi includono l'elevato fabbisogno energetico della rete e la dipendenza da un funzionamento costante.

Purché sia conveniente, la caldaia elettrica può essere posizionata in qualsiasi angolo della casa. Viene utilizzata soprattutto come fonte di calore supplementare e consuma molta elettricità.

La caldaia elettrica è collegata con diversi schemi: i radiatori sono collegati ad essa, e un'opzione di installazione in cascata è prevista nel caso in cui sia necessario riscaldare un'ampia area. Per le tubazioni vengono utilizzati due schemi: lo schema di miscelazione e lo schema diretto. Un bruciatore controlla la temperatura nel primo scenario, mentre un miscelatore con un servoazionamento controlla la temperatura nel secondo.

Requisiti dei locali con caldaia a combustibile solido

Esistono diversi requisiti per i locali in cui sono installate le caldaie, che sono delineati in documenti normativi.

Cosa serve nel locale caldaia:

• il volume del locale caldaia dipende dalla capacità della caldaia: per una caldaia con una capacità fino a 30 kW è necessaria un'area del locale pari a 7.5 m2 , con una capacità di 60 kW – 13.5 m2, con una capacità fino a 200 kW – 15 m2;
• una caldaia con una potenza superiore a 30 kW deve essere collocata al centro del locale predisposto per una migliore circolazione dell'aria e la massima efficienza di lavoro;
• Il pavimento, le pareti, i divisori e i soffitti del locale caldaia devono essere realizzati con materiali incombustibili e resistenti al fuoco, utilizzando rivestimenti impermeabilizzanti;
• il tamburo della caldaia è installato su una fondazione o su uno speciale piedistallo in materiali incombustibili;
• Per le caldaie con una capacità inferiore a 30 kW è possibile utilizzare un basamento in materiali combustibili, ma con una lamiera d'acciaio;
• la riserva principale di combustibile deve essere conservata in un locale vicino;
• la riserva giornaliera di combustibile può essere conservata a una distanza di 1 metro o più dalla caldaia;
• ventilazione.

Funzionamento e dispositivo della caldaia ad acqua calda

Tutte le apparecchiature funzionano allo stesso modo, indipendentemente dal modello: il calore viene trasferito all'impianto di riscaldamento riscaldando il refrigerante alla temperatura necessaria.

Distinguere tra i seguenti tipi di unità per la produzione di acqua calda:

• Il gas.
• A combustibile liquido
• Elettrico
• Combustibile solido.

A seconda del tipo di caldaia scelto, il dispositivo della caldaia ad acqua calda ha una struttura diversa. Di conseguenza, per i diversi tipi di combustibile vengono utilizzati bruciatori diversi. Possono essere sovralimentati sostituibili o atmosferici incorporati. Con i bruciatori integrati è possibile utilizzare tipi di combustibile esclusivi. I comodi bruciatori intercambiabili consentono di passare facilmente da un tipo di combustibile all'altro quando necessario.

Cos'è una caldaia intelligente

È necessario investire più denaro per implementare il piano di automazione del locale caldaia privato. Mentre i sistemi programmabili sono molto più costosi, una valvola termostatica di base può essere acquistata con una spesa relativamente bassa. Una caldaia tradizionale che funziona continuamente in un'unica modalità richiede notevoli risorse energetiche e finanziarie per il suo funzionamento. Di conseguenza, il costo dell'acquisto di un'unità di automazione viene rapidamente recuperato durante l'uso.

L'automazione di un locale caldaia privato garantisce il funzionamento dell'impianto di riscaldamento nel modo più efficiente possibile, consentendo il mantenimento di condizioni di vita confortevoli per gli inquilini.

Il proprietario dell'abitazione può modificare il processo di riscaldamento in base alle proprie esigenze installando un'automazione. Le bollette energetiche saranno così dimezzate. È possibile quando la regolazione della caldaia è in modalità automatica:

1. Spegnere la caldaia in caso di situazione non standard. Effettuare l'avvio o l'arresto automatico della caldaia in modalità di funzionamento. Impostare la temperatura di riscaldamento in base alla temperatura esterna.
2. controllare i rami di riscaldamento e di riscaldamento dell'acqua della caldaia con 1 camera di combustione.
3. Regolare la temperatura dell'acqua o di un altro mezzo di trasferimento del calore.
4. Per effettuare le regolazioni nel funzionamento delle pompe di circolazione o di ricircolo, se il riscaldamento dell'abitazione è organizzato secondo lo schema chiuso. In questo caso, senza l'automazione, il funzionamento dell'impianto è impossibile.

Il termostato è l'elemento più importante dell'impianto di riscaldamento. Il suo compito è quello di controllare la temperatura di una determinata stanza e dell'intera casa. I termostati sono disponibili in diverse forme, che vanno dalla semplice meccanica alla dipendenza dalle condizioni atmosferiche. Quest'ultima soluzione è la più vantaggiosa in termini di tecnologia, ma è anche molto costosa.

Un regolatore di temperatura, un attuatore, un sensore di temperatura del refrigerante, un display per il collegamento a un sistema di controllo esterno, una pompa di circolazione del refrigerante e circuiti di consumo costituiscono il sistema di controllo del riscaldamento (+)

Il tipo di caldaia utilizzata, la presenza di un pavimento riscaldato, la presenza di collettori solari, ecc., tutti incidono sul costo dell'automazione. Per evitare sprechi di denaro, confrontate le caratteristiche di ciascun piano e calcolate il costo di ciascuno. Anche se il fai-da-te è piuttosto impegnativo, è sempre possibile consultare degli esperti quando si ha questo tipo di problema.

Compiti e obiettivi

Senza il coinvolgimento diretto dell'operatore, i moderni sistemi di automazione dei locali caldaia sono in grado di garantire un funzionamento regolare ed efficiente delle apparecchiature. L'unica cosa che rimane da fare per l'uomo è monitorare i parametri e il funzionamento dell'intero complesso di dispositivi online. L'automazione del locale caldaia risolve i seguenti compiti:

• Avvio e arresto automatico delle caldaie.
• Regolazione della potenza della caldaia (controllo in cascata) in base alle impostazioni primarie impostate.
• Il controllo delle pompe di reintegro, il controllo dei livelli del fluido riscaldante nei circuiti di lavoro e di consumo.
• Arresto di emergenza e attivazione dei dispositivi di segnalazione, nel caso in cui i valori di funzionamento dell'impianto superino i limiti stabiliti.

Locale caldaia con caldaia a combustibile solido

Solo gli edifici non residenziali possono installare caldaie a combustibile solido a causa delle norme edilizie. Se l'unità ha una grande capacità, sarà necessario costruire un locale caldaia separato. Lo spazio necessario per una caldaia a combustibile solido deve soddisfare una serie di requisiti:

• la distanza minima tra lo sportello del forno e la parete è di 1.2 a 1.5 m;
• Distanza minima tra le pareti laterali dello scaldabagno e la parete in materiale incombustibile o protetta da uno speciale schermo: 1 m;
• lo spazio tra la parete posteriore della caldaia con collegamento posteriore e la parete in materiale combustibile con uno schermo protettivo – 0,5 m;
• non è consentito costruire ulteriori estensioni sopra il locale caldaia;
• il locale deve avere una ventilazione di alimentazione nella parte inferiore del locale sotto forma di un'intercapedine tra la porta e il pavimento o di un foro nel muro.

Il tubo dietro la caldaia può essere fissato alla parete con delle staffe se la parete è costruita con materiale conforme alle norme antincendio. Una CT con parametri di base di 1×0.8 m deve essere installata in uno spazio di 2.8 x 2.5 m per poterla utilizzare comodamente. La superficie del locale caldaia aumenta in proporzione alle dimensioni dell'unità.

Per consentire la costruzione del camino in anticipo, l'installazione di una caldaia a combustibile solido dovrebbe essere pianificata durante la costruzione della casa.

Il locale caldaia deve essere posizionato contro una parete vuota se è progettato come un annesso. La distanza tra le finestre e le porte deve essere di almeno un metro, sia sul piano verticale che su quello orizzontale. Se il locale caldaia si trova al primo piano, al seminterrato o in entrambi, è necessario installare una porta che si apre verso l'esterno.

Dotazione del locale caldaia a combustibile solido

Un locale caldaia ben progettato e funzionale con una caldaia a combustibile solido dovrebbe incorporare diversi componenti:

• Generatore di calore dotato di appositi bunker, camere per il combustibile, ecc.д.
• Tubazione della caldaia composta da pompa di circolazione, valvola a 3 vie, gruppo di sicurezza.
• Camino.
• Scaldabagno ad accumulo per l'approvvigionamento di acqua calda in casa.
• Automazione – automazione dipendente dalle condizioni atmosferiche o in-house.
• Sistema antincendio.

Come combustibile per la caldaia si utilizzano legna da ardere, torba e carbone. In un locale caldaia dotato di unità CT, il diametro della canna fumaria deve corrispondere alla sezione del tronchetto della caldaia. La ventilazione di scarico è necessaria nella stanza ed è calcolata in modo che 1 kW di capacità della caldaia sia presente per ogni 8 cm² di superficie. Questo parametro è moltiplicato per tre se la caldaia è situata nel seminterrato.

È necessario circondare la base della caldaia con piastre di acciaio. Deve sporgere di un metro su ogni lato. L'intonaco delle pareti deve avere uno spessore di almeno tre centimetri. La canna fumaria è dotata di fori per la raccolta e la rimozione della fuliggine e ha la stessa sezione trasversale su tutto il perimetro. Una caratteristica essenziale è la capacità di spegnere gli incendi.

Qualsiasi tipo di combustibile solido può essere convertito in energia termica da una caldaia a combustibile solido di alta qualità. Ciò rende possibile un risparmio economico.

Circa 0.08 m² di vetrata devono essere presenti per ogni 1 kW che la caldaia TT è in grado di produrre. La superficie massima utilizzabile per il locale caldaia è di 8 m². Il cablaggio elettrico deve essere schermato dalla polvere di carbone se il forno deve essere riempito di carbone, poiché la polvere di carbone ha il potenziale di esplodere a una concentrazione specifica.

Influenza della fuliggine e delle incrostazioni nel processo di funzionamento

La bassa conducibilità termica della fuliggine ostacola gravemente il trasferimento di calore dai gas prodotti alle pareti dell'impianto di riscaldamento se si forma uno strato di fuliggine sulla superficie.

Ciò comporta inevitabilmente un eccessivo utilizzo di massa combustibile e una notevole diminuzione della produzione di vapore e acqua calda.

La quantità di calore trasferita dalla parete dell'apparecchio all'acqua può essere significativamente ridotta dalla presenza di calcare sulle pareti, che hanno una conducibilità termica relativamente bassa.

Con una pressione di esercizio pari a 0.8 MPa e una temperatura di 175 °C, la caldaia a vapore MZK è progettata per generare vapore saturo da utilizzare in applicazioni di riscaldamento e tecnologiche.

Per saperne di più su cosa sia il KP di una caldaia a vapore, cliccare qui.

Per questo motivo, le pareti possono surriscaldarsi in modo pericoloso e talvolta scoppiare, causando malfunzionamenti dell'apparecchio della caldaia.

Per questo motivo, si può affermare che la pulizia ordinaria di questo tipo di apparecchiatura è l'unico modo per ottenere le prestazioni ottimali della caldaia.

Solo installando un filtro specifico per la sporcizia e soffiando regolarmente i componenti principali dell'apparecchiatura attraverso le connessioni dell'aria si eviterà la formazione di calcare.

È importante tenere presente che, sebbene l'adozione di tali misure possa contribuire a ridurre notevolmente l'intensità della formazione di incrostazioni, non vi è alcuna garanzia che queste non si verifichino più.

Se l'apparecchiatura deve essere utilizzata con acqua dura, questo approccio non funziona. Ciò suggerisce che la qualità dell'acqua utilizzata non vale la pena di essere sacrificata.

Il trattamento preliminare dell'acqua contribuirà a prolungare la durata complessiva dell'apparecchio e del sistema termico.

Contemporaneamente, la caldaia ad acqua calda manterrà valori di efficienza adeguati ed elevati per tutta la durata del funzionamento. È anche un'ottima occasione per ridurre la quantità di combustibile utilizzato.

Caldaie a gasolio utilizzate. Portata e categorie.

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L'acquisto di una caldaia ad acqua calda di un produttore affidabile garantisce il funzionamento del refrigerante alle migliori velocità possibili, grazie alle pompe integrate nel progetto. Inoltre, elimina totalmente la possibilità di formazione di calcare e di surriscaldamento delle superfici estreme, prevenendo i guasti al sistema.

Messaggi SMS di avvertimento su situazioni di emergenza e parametri critici del sistema

Sulla base dei segnali provenienti da sensori e relè, il controllore GSM genera e trasmette messaggi SMS (se si dispone di una scheda di un operatore cellulare) per avvisare l'utente di importanti parametri di sistema che garantiscono il funzionamento della caldaia e del locale caldaie.

In caso di emergenza, i messaggi SMS vengono generati automaticamente. Lo stato del locale caldaia e i parametri di temperatura possono essere ottenuti anche chiamando i numeri collegati alla centralina. Esiste un messaggio SMS specifico che descrive ciò che sta accadendo nel sistema di funzionamento della caldaia per ogni scenario ed evento che si verifica durante il processo di funzionamento delle apparecchiature della caldaia.

Una parola all'acquirente Il nostro articolo""" presenta le opzioni per l'invio di messaggi SMS di allarme, la creazione di messaggi in caso di eliminazione di errori e allarmi, le richieste di SMS e altri aspetti del funzionamento del sistema di allarme.

L'antenna GSM del modulo deve essere posizionata in modo da ricevere il segnale GSM più forte e lontano da oggetti metallici che potrebbero ostacolare il segnale. Qualsiasi superficie metallica deve essere distante almeno 5 cm.

Se nel locale caldaia è presente un modulo GSM, è indispensabile verificarne costantemente il funzionamento, i.e., l'invio di messaggi SMS al proprio numero nella sezione A?" Il responsabile di questa apparecchiatura sul posto decide con quale frequenza richiedere informazioni sullo stato attuale del modulo GSM e delle apparecchiature collegate (non ci sono limiti al numero di richieste).

Prima di installare le apparecchiature principali, è necessario coordinare con l'organizzazione di messa in servizio la disposizione dei canali del locale caldaia sotto le linee di automazione. Inoltre, è necessario prevedere la distanza necessaria tra le pareti, le tubazioni e i collettori, se necessario.

Come realizzare il riscaldamento con due caldaie

È opportuno progettare un circuito per ospitare due caldaie per il riscaldamento, al fine di ottimizzare le prestazioni di vari tipi di sistemi di riscaldamento residenziale. Attualmente sono disponibili diverse opzioni di collegamento:

• caldaia a gas ed elettrica;
• caldaie a combustibile solido ed elettriche;
• Caldaia a combustibile solido e caldaia a gas.

Prima di procedere alla scelta e all'installazione di un nuovo sistema di riscaldamento, è consigliabile conoscere le caratteristiche di base del funzionamento della caldaia comune.

Collegamento di caldaie elettriche e a gas

La combinazione di una caldaia elettrica con una caldaia a gas è uno dei sistemi di riscaldamento più semplici da utilizzare. Esistono due modalità di collegamento: parallelo e seriale. Il parallelo è ritenuto migliore perché consente di sostituire, riparare e scollegare una caldaia lasciando l'altra in funzione in modalità minima.

Questo collegamento può anche essere completamente chiuso, nel qual caso si dovrebbe usare acqua normale o glicole etilenico come refrigerante per i sistemi di riscaldamento.

Collegamento di caldaie a gas e a combustibile solido

È l'opzione più impegnativa in termini di tecnologia, perché richiede un'accurata preparazione del sistema di ventilazione e dello spazio per installazioni di grandi dimensioni e potenzialmente a rischio di incendio. Prima dell'installazione, è necessario informarsi sulle normative relative all'installazione di caldaie a gas e a combustibile solido, facendo la scelta più appropriata. Inoltre, per compensare il surriscaldamento è necessario un sistema aperto, in cui la sovrapressione viene abbassata in un vaso di espansione, poiché il mezzo di riscaldamento in una caldaia a combustibile solido è difficile da regolare.

Importante: non è consentito collegare caldaie a gas e a combustibile solido con un sistema chiuso; ciò rappresenta un grave rischio per la sicurezza antincendio. Con un sistema di riscaldamento multicircuito, che ha due contorni indipendenti l'uno dall'altro, due caldaie possono funzionare al meglio.

Due circuiti indipendenti in un sistema di riscaldamento multicircuito possono fornire le migliori prestazioni per due caldaie.

Collegamento di caldaie a combustibile solido ed elettriche

Esaminare le caratteristiche tecniche della caldaia scelta e leggere le istruzioni prima di effettuare il collegamento. I produttori producono modelli per sistemi di riscaldamento sia chiusi che aperti. Nel primo caso, la cosa migliore da fare è concentrarsi sul funzionamento di due caldaie che condividono uno scambiatore di calore; nel secondo caso, collegarsi a un circuito aperto già funzionante è semplice.

Sicurezza dell'installazione automatica

Garantire la sicurezza degli utenti e delle apparecchiature della caldaia è uno degli scopi principali delle unità automatiche.

L'allarme segnala il verificarsi di una circostanza imprevista all'interno dell'impianto e ne informa le parti successive:

• Perdita di gas o altro combustibile;
• aumento o diminuzione della pressione (gas, acqua, vapore) nel sistema;
• Guasti alle caldaie;
• Emissioni di monossido di carbonio;
• Violazioni della sicurezza antincendio.

La configurazione del sistema di automazione della caldaia consente il controllo a distanza da parte dell'operatore. È possibile visualizzare contemporaneamente il diario dei guasti, che aiuta il personale del centro di assistenza a identificare rapidamente ogni guasto dell'impianto. L'impianto può essere gestito anche telefonicamente. A tal fine, viene utilizzato un codice univoco che, una volta composto, fa passare l'automazione a una modalità di funzionamento diversa (preimpostata).

Caldaie ad acqua calda modulari a blocchi

Le caldaie modulari ad acqua calda a blocco sono utili quando è necessaria una fornitura continua di acqua calda ma non è possibile installare una caldaia di riserva.

Tutti i pezzi sono assemblati e conservati in una scatola metallica. Una scatola di questo tipo può essere installata in qualsiasi area dell'azienda o in abitazioni private e non richiede lo scavo di ulteriori fondamenta.

È anche possibile utilizzare questi sistemi per fornire un riscaldamento totale. Contemporaneamente, l'interno è dotato di apparecchiature per l'erogazione di calore piuttosto che di acqua calda.

Il calore e l'acqua calda sono forniti all'abitazione tramite caldaie ad acqua. Per questo motivo, l'installazione di caldaie ad acqua calda è uno dei servizi più richiesti al giorno d'oggi.

Vai qui per saperne di più sulle caldaie ad acqua calda.

Per soddisfare completamente le esigenze di comfort del personale e/o i requisiti tecnologici di un'organizzazione o di più edifici, compresi i condomini, è possibile combinare caldaie ad acqua calda e caldaie per il riscaldamento.

Questi sistemi, che forniscono completamente acqua calda e vapore per il riscaldamento dell'intera abitazione, possono essere costruiti da zero sui tetti di edifici a più piani. L'installazione e le modifiche alla fornitura di gas di un singolo condominio richiedono solo i permessi.

L'installazione è pratica per le case o le aziende la cui proprietà vieta l'installazione di caldaie interne.

Qualsiasi tipo di vettore termico può essere utilizzato come mezzo di riscaldamento. Se il piano tecnologico per la fornitura di gas di produzione secondaria lo consente, è possibile installare sistemi modulari a blocchi per gas, elettricità, carbone, olio combustibile e persino caldaie per il recupero del calore residuo.

Nel calcolo di un locale per caldaie ad acqua calda è necessario tenere conto del cablaggio delle tubazioni nei locali e della capacità di alimentazione del mezzo di riscaldamento necessario. Tutto il resto è installato in una pratica scatola come unità singola.

Non è necessario investire tempo per calcolare la necessità di un locale separato per l'installazione, ma considerare tutti i requisiti di sicurezza operativa. Ad esempio, una piccola produzione deve essere gestita in modo sterile.

le caldaie contemporanee sono dotate di sistemi di controllo automatizzati che variano per complessità e sono destinati a garantire il funzionamento sicuro della caldaia anche in assenza di intervento umano.

Per conoscere le diverse marche di caldaie ad acqua calda, consultare questa pagina.

Il suo raggio d'azione è limitato e l'utilizzo del carbone per fornire calore e acqua calda è più conveniente. L'installazione del sistema modulare a blocchi al di fuori dei locali dell'officina sarà molto conveniente a questo punto.

I professionisti devono progettare e calcolare il locale caldaia ad acqua calda, prendendo in considerazione tutti i parametri rilevanti relativi allo spazio, ai macchinari e alle caratteristiche richieste.

Un calcolo accurato è necessario per garantire sia la sicurezza del personale di servizio che il funzionamento ininterrotto dell'apparecchiatura.

Automazione delle caldaie

Il mercato moderno è ben rappresentato da dispositivi autonomi, set di automazione importati e nazionali per caldaie a vapore e ad acqua calda e altri dispositivi. Tra gli strumenti di automazione vi sono:

• apparecchiature di controllo dell'accensione e della presenza di fiamma, che avviano e controllano il processo di combustione del combustibile nella camera del forno dell'unità caldaia;
• Sensori specializzati (manometri, sensori di temperatura, sensori di pressione, analizzatori di gas, ecc.) possono essere utilizzati nella condotta. д.);
• attuatori (elettrovalvole, relè, servoazionamenti, convertitori di frequenza);
• pannelli di controllo per le caldaie e le apparecchiature generali della caldaia (console, diagrammi mnemonici touch screen);
• armadi di commutazione, linee di comunicazione e di alimentazione.

Con l'eccezione di circostanze insolite e di emergenza, gli automatismi di sicurezza devono essere tenuti nella massima considerazione quando si scelgono gli attuatori di controllo e monitoraggio (elettrovalvole, valvole a solenoide, valvole di sicurezza e attuatori di sicurezza).

Automazione del funzionamento delle apparecchiature della caldaia

Ignorare le funzioni che semplificano il funzionamento dei sistemi di riscaldamento sarebbe un errore. L'automazione consente di utilizzare una serie di programmi che regolano i flussi di calore in base all'ora del giorno, alle condizioni atmosferiche e ad altri fattori. Può anche aiutare a riscaldare ambienti diversi, come una scuola materna o una piscina.

Un esempio di schema automatizzato principale è la modalità di funzionamento automatico del locale caldaia, che regola il riscaldamento dell'acqua, la ventilazione, lo scambiatore di calore, i due circuiti di riscaldamento a pavimento, i quattro circuiti di riscaldamento dell'edificio e i circuiti di ricircolo dell'acqua.

Una serie di funzioni personalizzate regolano il funzionamento dell'apparecchiatura in base al modo in cui vivono gli abitanti della casa. Ad esempio, oltre al programma standard per l'acqua calda, esistono diverse soluzioni autonome che risultano più pratiche ed economiche per gli abitanti. Per questo motivo, è possibile creare uno schema di automazione del locale caldaia che selezioni una delle modalità più comuni.

Il programma "Buona notte programma

È stato dimostrato che la temperatura ambiente ideale di notte dovrebbe essere di qualche grado più fredda di quella diurna; cioè, è meglio ridurre la temperatura della camera da letto di circa 4°C durante il sonno. Una persona trova scomodo svegliarsi in una stanza anormalmente fredda, quindi la temperatura deve essere regolata al mattino presto. Automatizzare la transizione del sistema di riscaldamento dalla modalità giorno alla modalità notte e viceversa è un modo semplice per alleviare questo inconveniente. DE DIETRICH e BUDERUS sono i regolatori che controllano le ore notturne.

Sistema di prioritizzazione della fornitura di acqua calda

Un altro utilizzo dell'automazione generale delle apparecchiature è la regolazione automatica dei flussi di acqua calda. Si distingue in tre categorie:

• priorità, in cui il sistema di riscaldamento viene completamente spento durante l'utilizzo dell'acqua calda;
• misti, quando la capacità della caldaia è differenziata per il riscaldamento dell'acqua e per il riscaldamento dell'abitazione;

Non prioritario, in cui il riscaldamento dell'edificio viene prima di tutto, ma entrambi i sistemi lavorano insieme.

Il sistema automatizzato è costituito dai seguenti componenti: una caldaia per l'acqua calda; una pompa di rete; una pompa per l'acqua di sorgente; un riscaldatore; un'unità di trattamento dell'acqua; una pompa di reintegro; Unità 7: Disaerazione; Otto raffreddatori, nove riscaldatori, dieci disaeratori, undici raffreddatori di condensa e dodici pompe di ricircolo

Modalità di funzionamento a bassa temperatura

I produttori di caldaie stanno concentrando i loro più recenti sviluppi sul passaggio ai programmi a bassa temperatura. Questa strategia ha il vantaggio di essere più economica grazie al minor consumo di combustibile. Il semplice utilizzo di automatismi consente di selezionare la modalità appropriata, di controllare la temperatura e di abbassare l'intensità del riscaldamento. Le considerazioni di cui sopra dovrebbero essere fatte quando si progetta lo schema termico del locale caldaia ad acqua calda.

Locale caldaia a gas per la vostra casa

Poiché il gas è un materiale esplosivo, esistono norme rigorose per i locali delle caldaie a gas. Un locale caldaia separato non è necessario se una caldaia con una capacità fino a 30 kW è sufficiente per riscaldare la casa. Se la cucina è ben ventilata, ha un'altezza dal pavimento al soffitto di 2.5 metri e una superficie del pavimento di almeno 6 metri quadrati, la caldaia può essere collocata su una parete composta da materiali incombustibili.

Se la cucina non ha pareti incombustibili, la caldaia viene collocata su una superficie isolata e intonacata, protetta da uno schermo speciale.

L'obiettivo di tutte le norme relative ai locali delle caldaie a gas è quello di evitare potenziali fughe di gas e le loro conseguenze. Per questo motivo, la larghezza della porta parte da 0.8 m e l'area della finestra nella stanza in cui è installato l'impianto a gas parte da 0.5 m².

La canna fumaria di un locale caldaia deve avere un canale di pulizia supplementare e trovarsi ad almeno 500 cm sopra il colmo del tetto. È necessaria l'installazione di collettori di condensa sul camino e sui sistemi di ventilazione.

L'accensione elettronica o piezoelettrica viene attivata quando la caldaia riceve il gas. Viene prodotta una scintilla che accende l'accenditore e il bruciatore principale, che porta la temperatura del refrigerante al livello desiderato. Inoltre, l'automazione spegne il bruciatore.

Quando la potenza di una caldaia a gas supera i 30 kW, ha bisogno di un edificio proprio. Le seguenti specifiche sono incluse nel regolamento edilizio per un locale caldaia indipendente:

• le fondamenta dell'edificio del locale caldaia devono essere separate da quelle della casa;
• Nella malta di cemento utilizzata per la costruzione dell'edificio deve essere presente una certa percentuale di sabbia;
• per la caldaia deve essere costruita una fondazione separata, che la elevi di 0 cm rispetto al pavimento.2 m;
• la caldaia deve essere ricoperta da un sottofondo piatto di ardesia o di piastrelle che si estende per 0.1 m oltre il perimetro della caldaia;
• in caso di emergenza, il locale caldaia deve essere dotato di un sistema di scarico del vettore termico;
• lo spazio attorno alla caldaia deve essere libero entro un raggio di 0.7 m;
• la finitura interna deve avere un coefficiente di resistenza al fuoco di 0,75 h.

Poiché la caldaia è un tipo di apparecchiatura ingegneristica sofisticata piuttosto che un elettrodomestico, deve rispettare standard normativi specifici. Tutte le caldaie utilizzate nel settore residenziale, comprese quelle a gas, devono avere un certificato che attesti il superamento di un'ispezione di sicurezza. Se un locale caldaia non dispone di un sistema di allarme gas, i servizi di controllo non approveranno mai la messa in funzione di un locale caldaia con una caldaia a gas.

Notifica del funzionamento del locale caldaia tramite modulo GSM

Con l'utilizzo di un modulo GSM, è possibile installare un sistema di notifica esterna per il funzionamento delle apparecchiature del locale caldaia.

Per il monitoraggio del funzionamento del locale caldaia viene utilizzato un controllore con modulo GSM. Questo controllore, chiamato anche controllore GSM, è collegato a un operatore cellulare e riceve ed elabora i segnali provenienti da sensori e relè che regolano i parametri fondamentali della caldaia, del locale caldaia e dei sistemi correlati. Fornisce poi un controllo su:

• disponibilità di tensione nella rete elettrica (linea verso l'UPS);
• il tempo di funzionamento del locale caldaia dall'UPS;
• la pressione minima dell'acqua nell'impianto di riscaldamento
• la pressione massima dell'acqua nell'impianto di riscaldamento;
• la pressione del gas dopo la valvola di depressione;
• perdite nel locale caldaia;
• pressione dell'acqua fredda all'ingresso dell'abitazione;
• riserva o l'attivazione del sistema di sicurezza del locale caldaia;
• temperatura superficiale della linea di alimentazione dell'impianto di riscaldamento (+15 °C);
• temperatura dell'aria nel locale di trattamento dell'acqua (+5 °C).

Diagramma che mostra come il modulo GSM del locale caldaia è collegato ai sensori

Schema di collegamento del modulo GSM al manometro di minima e di massima pressione

Regolazione della sovrapressione nel sistema di riscaldamento

Un aumento considerevole della pressione dell'impianto, causato da una temperatura incontrollabilmente elevata, è un fenomeno che si verifica durante il funzionamento di una caldaia a combustibile solido. Per proteggere l'impianto in queste situazioni si utilizza un vaso di espansione aperto e collegato all'atmosfera. Questo permette al vettore di calore, l'acqua, di espandersi senza aumentare la pressione all'interno delle tubature. L'acqua riscaldata in più viene scaricata nella rete fognaria attraverso il foro nel serbatoio quando la temperatura sale oltre la media.

La principale distinzione tra una caldaia a gas e una caldaia a combustibile solido è il vaso di espansione aperto. Quest'ultimo è dotato di un sistema automatizzato che regola la pressione e la temperatura dell'impianto per evitare il surriscaldamento del liquido refrigerante. Un vantaggio di un sistema chiuso e autoregolato è che riceve pochissimo ossigeno dall'esterno, il che riduce la possibilità di corrosione delle parti metalliche. Tuttavia, come per le caldaie a combustibile solido, anche questo tipo di impianto presenta una certa sovrapressione, che viene controllata da un vaso di espansione e da una valvola di sicurezza installati all'interno del tamburo della caldaia stessa.

Controllo termico

Nella scelta degli strumenti e nell'esecuzione del monitoraggio termico dell'organizzazione è necessario seguire le seguenti linee guida:

– parametri, dispositivi di visualizzazione controllati, la cui osservazione è necessaria per il funzionamento del locale caldaia;

parametri che vengono monitorati da dispositivi di segnalazione e la cui variazione può comportare una modifica della temperatura del sistema di ventilazione o una condizione di emergenza dell'apparecchiatura;

Gli strumenti di registrazione o i dispositivi di somma tengono sotto controllo i parametri necessari per analizzare il funzionamento dei calcoli o delle apparecchiature domestiche.

La pressione del vapore di esercizio e la capacità di vapore calcolata delle caldaie a vapore determinano i requisiti per il monitoraggio dei parametri termici. A titolo esemplificativo, le caldaie a vapore a gasolio DE-25-14GM (Figg. 4.1 и 4.2) avere installato dispositivi di misurazione indicativi.

– temperature dell'acqua di alimentazione prima e dopo i termometri tecnici per economizzatori di tipo 1 Δ o Σ;

– temperature del vapore dal surriscaldatore fino alla saracinesca principale del vapore, misurate con tre diversi tipi di termometri tecnici, μ o Σ;

– temperatura dei fumi misurata con un millivoltmetro (Δ4 tipo Ψ4540/1);

– temperature utilizzando un termometro per olio combustibile di tipo 2 μ o Σ;

La pressione del vapore nel tamburo è indicata da un dispositivo secondario autodescrittivo 20 del tipo CCU1-003 e da un manometro 25 del tipo MP4-Σ;

– pressione del vapore dell'iniettore dell'olio utilizzando il manometro 15 tipo MP-4Σ;

-pressioni misurate da manometri 25 tipo MF-4Σ all'ingresso dell'economizzatore dopo il regolatore; pressione dell'aria misurata da manometro differenziale a liquido 26 tipo TJ16300 e manometro a membrana tipo NML-52 dopo il ventilatore dell'aria soffiata;

– utilizza manometri 16 tipo MP-4κ per pressurizzare l'olio combustibile nella caldaia, indicando un dispositivo secondario 13 tipo CSU1-003;

– utilizza manometri a membrana con strumento indicatore secondario autodescrittivo 12 tipo CCU1-003 e tipo NML-100 per la pressione del gas nella caldaia;

– utilizza un manometro di tipo 34 MF-4Σ per pressurizzare il gas all'accenditore;

– rarefazione rilevata da un manometro a membrana nel forno della caldaia, indicante il tipo 14 TNMP-52;

– rarefazioni utilizzando un manometro di tiraggio differenziale a liquido tipo 18 TJ24000 a monte dell'evacuatore dei fumi;

– Diffusore di vapore tipo 33 DSS-711In-Μ1 portata;

– Portata di pressione del gas con difmanometro 31 tipo DSS-711In-Μ1;

– contatore di olio combustibile 32 del tipo SMO-200 con misuratore di portata di olio combustibile;

Il contenuto di CO2 dei gas di scarico viene misurato con un analizzatore di gas portatile 30 del tipo CGA-1-1;

Il livello dell'acqua nel tamburo è indicato dal bicchiere di misurazione dell'acqua (28), che funge anche da dispositivo secondario autodescrittivo (29), modello CSU1-003.

Sono monitorati da dispositivi di segnalazione: difmanometro Е35 – tipo BSP-4СГ-Μ1, sensore di controllo della pressione e del tiraggio Ε22 tipo DNT-1, sensore-relè di testa Ε19 tipo DN-40, manometro a contatto elettrico indicante Ε23 tipo ECM-IV, sensore pressostato Ε21 tipo DN-40, e lampade di segnalazione HLΗ – HL7. Il livello dell'acqua nel tamburo della caldaia, la rarefazione nel forno del tamburo della caldaia, la pressione del gas nella caldaia, la pressione dell'olio combustibile nella caldaia e la pressione dell'aria dopo il ventilatore sono monitorati da dispositivi di segnalazione.

2.4. Regolazione della temperatura nei sistemi di riscaldamento e ventilazione.

Il modulo funzionale FM 441 regola la temperatura del circuito di riscaldamento in base al programma di temperatura con compensazione delle condizioni atmosferiche. I sensori di temperatura nel tubo di alimentazione del circuito di riscaldamento e il sensore di temperatura esterna sono esempi di elementi di rilevamento. Il regolatore è una valvola a tre vie con un attuatore elettrico che si sposta in risposta ai segnali del modulo, modificando la velocità di flusso dell'acqua riscaldata e preservando la temperatura predeterminata dell'acqua.

Il modulo funzionale FM 442 serve a regolare la temperatura dei circuiti di ventilazione in base ai due programmi di temperatura definiti separatamente (60/50 e 95/70), tenendo conto delle condizioni atmosferiche. I sensori di temperatura nei tubi di alimentazione dei circuiti di ventilazione e il sensore di temperatura dell'aria esterna sono componenti sensibili. I regolatori sono valvole a tre vie con attuatori elettrici che si spostano in risposta ai segnali provenienti dal modulo. Ciò consente ai regolatori di modificare la velocità di flusso dell'acqua riscaldata mantenendo la temperatura dell'acqua desiderata.

Come utilizzare lo schema termico del locale caldaia

Lo stato e il funzionamento del locale caldaia possono essere tenuti sotto controllo con l'aiuto dello schema termico. L'acido solforico o i rivestimenti metallici a bassa temperatura non sono immuni dalla corrosione dei gas di scarico. Inoltre, è necessario regolare la temperatura dell'acqua per evitare che ciò avvenga. In particolare, la temperatura ideale per l'ingresso della caldaia è compresa tra 60 e 70 gradi.

Per raggiungere la temperatura necessaria, viene installata anche una pompa di ricircolo. Per mantenere una durata ragionevole e regolare la costanza della portata d'acqua, le caldaie ad acqua calda devono essere osservate attentamente. In genere, i dati minimi di questo indicatore sono stabiliti dal produttore.

I disaeratori a vuoto sono essenziali per il funzionamento della sala caldaie. In genere, un eiettore a getto d'acqua produce il vuoto e la disaerazione viene realizzata utilizzando il vapore prodotto. Tuttavia, la preoccupazione maggiore quando si costruisce un locale caldaia è che esso diventi una parte permanente della proprietà. Molti processi sono resi più semplici dalla moderna automazione.

Come realizzare il riscaldamento con due caldaie

Si tratta quindi di due caldaie che presentano diversi elementi di progettazione che le distinguono l'una dall'altra. Come possono essere integrati in un unico sistema? L'utilizzo di uno scambiatore di calore per dividere il sistema in due circuiti separati è la soluzione più efficiente. Un circuito è aperto e ha una caldaia a combustibile solido; l'altro ha una caldaia a gas e radiatori. Uno scambiatore di calore viene utilizzato per caricare entrambi i circuiti.

Il posizionamento di tutti i componenti principali e di collegamento deve essere preso in considerazione quando si progetta un sistema di questo tipo, al fine di facilitarne l'individuazione, l'ispezione e la sostituzione, se necessario, durante il funzionamento, la manutenzione o la riparazione. Di conseguenza, è preferibile creare uno schema prima di iniziare l'installazione, posizionare le apparecchiature su di esso, indicare dove verranno posati i tubi e indicare dove verranno installati gli altri componenti.

Nel campo del riscaldamento e dell'isolamento delle abitazioni, la comprensione dell'automazione dell'impianto di caldaia è fondamentale per ottenere sistemi di riscaldamento efficienti ed efficaci. Questo articolo approfondisce la descrizione, il funzionamento e il layout schematico dell'automazione dell'impianto della caldaia. In sostanza, l'automazione semplifica il processo di riscaldamento regolando automaticamente il funzionamento della caldaia. Utilizza sensori per monitorare la temperatura e la pressione, regolando di conseguenza l'alimentazione di combustibile e aria. Il dispositivo impiega un sistema di controllo che interpreta i dati dei sensori e aziona valvole, pompe e accenditori per ottimizzare le prestazioni. Uno schema tipico prevede il collegamento di sensori a un controllore centrale, che comunica con la caldaia e i componenti associati. L'automazione non solo aumenta la convenienza, ma massimizza anche l'efficienza energetica e riduce i costi operativi, diventando così una pietra miliare delle moderne soluzioni di riscaldamento domestico. La comprensione di questa automazione è fondamentale per chiunque cerchi un sistema di riscaldamento più efficiente ed economico per la propria casa.

Risparmio energetico ed effetti sociali dell'automazione

L'automazione della sala caldaie elimina ogni possibilità di incidenti che causano la distruzione dell'edificio o la morte del personale di servizio. Con l'ACS, si può essere certi che l'apparecchiatura funzioni normalmente 24 ore su 24, riducendo l'impatto dell'errore umano.

L'impatto dell'automazione sul risparmio energetico non è trascurabile, visto il continuo aumento del costo delle risorse combustibili. Durante la stagione di riscaldamento, sono garantiti risparmi di gas naturale fino al 25%:

• ottimale "gas/aria" Il rapporto di ossigeno nella miscela di combustibile in tutte le modalità di funzionamento della caldaia, con correzione del livello di ossigeno nei prodotti della combustione;
• Possibilità di regolazione individuale non solo delle caldaie, ma anche delle ;
• regolazione non solo in base alla temperatura e alla pressione del vettore termico all'ingresso e all'uscita delle caldaie, ma anche tenendo conto dei parametri ambientali (tecnologie dipendenti dalle condizioni atmosferiche).

Inoltre, l'automazione permette di realizzare un algoritmo di riscaldamento ad alta efficienza energetica per gli edifici o gli spazi non residenziali che non sono occupati nei fine settimana o nei giorni festivi.

La fonte di alimentazione del calore è costituita da due caldaie a gas Viessmann a pavimento

La fonte di calore è costituita da due caldaie a gas a basamento (Viessmann Vitoplex 100 PV1-250) dotate di bruciatori Weishaupt WG30/1-N versione ZM-LN.

La capacità termica nominale del locale caldaia è di 500 kW.

Nella scelta della potenza della caldaia si tiene conto della fornitura di calore del ristorante.

I prodotti della combustione delle caldaie vengono eliminati tramite camini individuali isolati termicamente.

Un pettine di distribuzione polare viene utilizzato per distribuire il mezzo di riscaldamento. Gruppi di miscelazione con pompe "Grundfos" per l'allacciamento al circuito si consigliano apparecchiature di pompaggio aziendali. Il locale caldaia ospita il pettine, l'apparato di pompaggio, le valvole di intercettazione e di misura.

Si consiglia di utilizzare acqua trattata (o preparata) che ha subito un trattamento dell'acqua per riempire il sistema di fornitura di calore. Il processo di trattamento dell'acqua prevede la sua desalinizzazione fino a una concentrazione inferiore a 10 μS/cm. In questo progetto, i sistemi di depurazione mobili (portatili) sono destinati ad essere utilizzati al posto delle apparecchiature del sistema di trattamento dell'acqua non sviluppate per il sistema di fornitura di calore.

Quando la pressione del vettore di calore del sistema scende (come indicato visivamente dal manometro), il sistema di fornitura di calore deve essere ripristinato manualmente. Viene offerta come valvola di regolazione dal produttore "Danfoss" apparecchiature.

Il progetto prevede l'installazione di apparecchiature per il trattamento dell'acqua di pre-caldaia.

I parametri del vettore termico dell'impianto sono +80/+60 °Ρ.

Tutte le apparecchiature tecniche del locale caldaia sono alimentate da un quadro elettrico separato, collegato al sistema UPS. Il quadro elettrico si trova nel locale caldaia.

Scelta della pompa di reintegro per il locale caldaia

Con una portata relativamente bassa, la pompa di reintegro deve sviluppare una pressione superiore a quella del circuito di riscaldamento. Ma non è necessario pompare grandi volumi di liquido per il reintegro. La scelta di una pompa di questo tipo viene effettuata in base a molteplici criteri.

Scelta della pompa di reintegro:

• Deve creare una pressione superiore a quella del ritorno della CO;
• Anche la prevalenza deve essere in grado di superare la resistenza idraulica del sensore di pressione e delle tubazioni;
• Un altro criterio importante è la portata, in particolare per le CO chiuse il tasso di perdita è pari a mezzo punto percentuale del volume del mezzo di riscaldamento nella caldaia e nel circuito di riscaldamento.

Allo stesso tempo, vorremmo sottolineare che l'acquisto di una pompa di questo tipo per l'uso non è molto pratico. nel senso che dovrebbe essere utilizzata per qualcosa di più del semplice reintegro. Può anche essere utilizzato per pompare e scaricare l'acqua nel circuito, che serve come una pompa di circolazione di backup, tra le altre cose.

Funzioni di automazione del locale caldaia

Il sistema di automazione è in grado di eseguire le funzioni successive:

• rilevamento e adattamento automatico delle curve di riscaldamento, t.е. il sistema determina automaticamente la curva di riscaldamento sulla base di un numero ridotto di dati di ingresso e di risultati di misurazione (i dati possono essere inseriti anche manualmente). Grazie a questa funzione, il sistema di controllo, in combinazione con il comando a distanza nella sala di controllo, adegua la curva di riscaldamento alle prestazioni termiche dell'edificio;
• commutazione automatica delle modalità estate/inverno, t. е. il sistema passa automaticamente dalla modalità estiva a quella invernale e viceversa in base alle condizioni disponibili
  circuiti di riscaldamento (configurabili separatamente per ciascun circuito);
• controllo economico delle pompe di circolazione, t. е. le pompe di circolazione sono controllate tramite i propri canali orari e le pompe sono controllate dai propri canali orari
  si accendono più volte all'ora e funzionano per 3 minuti alla volta. Questo avviene solo se i circuiti di riscaldamento o il proprio programma orario sono in funzione in modalità giorno. Questa modalità consente di mantenere condizioni di comfort e di risparmiare energia, che viene sprecata quando la pompa di circolazione è costantemente in funzione. Questo principio di controllo garantisce che l'acqua calda sia sempre disponibile nei punti di erogazione;
• accensione e spegnimento ottimizzati. L'accensione ottimizzata significa che la temperatura ambiente deve essere già raggiunta entro l'ora impostata, i.e. le pompe di circolazione sono controllate tramite i propri canali temporali. е. il sistema di automazione calcola l'ora in cui il riscaldamento deve essere acceso, tenendo conto della temperatura ambiente e di quella esterna. Il risultato è il raggiungimento di una temperatura confortevole e il risparmio energetico. Lo spegnimento ottimizzato è possibile con il controllo remoto nella sala di controllo e consente di spegnere il riscaldamento senza compromettere il comfort;
• riconoscimento automatico del kit, t. е. il sistema riconosce automaticamente i moduli installati e si regola in base alla configurazione impostata;
• controllo intelligente della potenza in un impianto multi-caldaia con piccoli salti di setpoint. Questa funzione garantisce una gamma di potenza completamente modulata della cascata di caldaie, riducendo al minimo le emissioni e il funzionamento economico;
• controllo intelligente della potenza su un impianto con più caldaie a grandi salti nei parametri impostati. Questa funzione garantisce una completa
  gamma di potenza modulata di una cascata di caldaie, minimizzando le emissioni e la modalità di funzionamento economico.

Schema elettrico dell'automazione della sala caldaie

Numeri di parte sullo schema elettrico dell'automazione della caldaia in tre dimensioni

Progettazione

I locali caldaia devono essere progettati da un'organizzazione in possesso di un ampio elenco di certificazioni e permessi di lavoro.

La scelta del progettista e del progetto per il locale caldaia ad acqua calda richiede un'attenta considerazione, perché la sicurezza è importante quanto il costo. Le caratteristiche di funzionamento di specifiche apparecchiature o le peculiarità del locale possono non essere state considerate da progettisti disonesti, con conseguenti emergenze:

• perdite di gas con conseguente accensione;
• gli shock idrostatici, che sono pericolosi per le pompe e possono causare la rottura del sistema idrico;
• scosse elettriche se la messa a terra non è calcolata correttamente;
• malfunzionamento dell'elettronica di controllo del processo (quasi tutte le apparecchiature possono guastarsi) e molte altre pericolose conseguenze.

La potenza della caldaia determina l'efficienza del sistema di riscaldamento autonomo. Per evitare spese impreviste, è quindi essenziale essere in grado di calcolarle prima di acquistare una caldaia per l'acqua calda.

Vedere Come mantenere una caldaia ad acqua calda.

È consigliabile scegliere uno studio di progettazione che si occupi della successiva messa in funzione e che abbia il controllo completo dell'installazione delle apparecchiature nello spazio, per evitare questo tipo di inconvenienti.

è ragionevole utilizzare la commutazione automatica e manuale tra le due caldaie

Insieme a una caldaia elettrica che deve accendersi al momento opportuno ed è in riserva, prendete in considerazione le seguenti cinque opzioni utilizzando diverse unità:

• gas + elettrico
• Legna + Elettrico
• Gas liquefatto + elettricità
• Solare + Elettrico
• Pellet (pellet) + Elettrico

Caldaia a pellet ed elettrica

La configurazione ottimale per l'accensione e lo spegnimento automatico si ha quando due caldaie, una a pellet e una elettrica, sono collegate tra loro; è consentita anche l'accensione e lo spegnimento manuale.

Quando una caldaia a pellet esaurisce il combustibile, può spegnersi. Non è stata pulita e si è sporcata. È necessario tenere pronta l'elettricità da attivare nel caso in cui la caldaia si fermi. Questo è possibile solo con un collegamento automatizzato. L'allacciamento manuale di questa variante è appropriato solo se si vive in una casa con un impianto di riscaldamento installato in modo permanente.

Caldaie a gasolio. carburante ed elettricità

L'allacciamento manuale è adatto se la vostra casa dispone di un sistema di collegamento di due caldaie per il riscaldamento. In caso di malfunzionamento delle caldaie per qualsiasi motivo, la caldaia elettrica funzionerà come caldaia di emergenza. Non solo si è fermato, ma è rotto e deve essere riparato. È anche possibile che l'apparecchio si accenda automaticamente in base all'orario. Le caldaie solari possono funzionare con una tariffa notturna e le caldaie elettriche possono funzionare in coppia con il gas liquefatto. perché un kWh in tariffa notturna costa meno di un litro di gasolio.

Combinazione di caldaia elettrica e caldaia a legna

Quando due caldaie sono collegate insieme, il collegamento è meno manuale e più automatico. La caldaia primaria è una caldaia a legna. L'ambiente viene riscaldato durante il giorno da quest'ultima e di notte viene accesa la caldaia elettrica per continuare il riscaldamento. In alternativa, la caldaia elettrica mantiene la casa sufficientemente calda da evitare il congelamento durante i lunghi periodi di non residenza. È anche possibile risparmiare elettricità manualmente. Quando si esce, la caldaia elettrica viene accesa manualmente; quando si rientra, la caldaia a legna subentra e riscalda la casa.

Combinazione di caldaie a gas ed elettriche

In questa configurazione di due caldaie, il boiler elettrico può funzionare sia come caldaia principale che come riserva. Rispetto a uno schema di connessione automatica, uno schema di connessione manuale ha più senso in questo scenario. La caldaia a gas è un apparecchio collaudato che funziona senza problemi per un lungo periodo di tempo. Il collegamento di una caldaia elettrica in parallelo al sistema di backup automatico non è una configurazione logica. L'accensione manuale della seconda unità è sempre un'opzione in caso di guasto della caldaia a gas.

Livelli di automazione

Quando si progetta il locale caldaia o si sostituisce o revisiona l'apparecchiatura, il livello di automazione è predeterminato. Può variare da un controllo completamente automatico basato su algoritmi dipendenti dalle condizioni atmosferiche a una regolazione manuale basata sulle letture della strumentazione. I principali fattori che influenzano il grado di automazione sono la funzionalità, la capacità e la destinazione d'uso dell'apparecchiatura.

L'automazione moderna del locale caldaia implica un approccio globale, in cui i sottosistemi per la regolazione e il controllo di processi tecnologici distinti sono integrati in un'unica rete che ha un controllo di gruppo funzionale.

1. I principi di base dell'automazione di un impianto di caldaie

Solo quando sono disponibili sistemi di controllo termico, di regolazione automatica e di controllo del processo, di segnalazione e di protezione delle apparecchiature, la caldaia può funzionare in modo affidabile, economico e sicuro con il minor numero di dipendenti [8].

Il processo di sviluppo degli schemi di automazione prevede l'adozione di soluzioni primarie di automazione della caldaia (schemi funzionali). Gli schemi di automazione saranno creati dopo la progettazione termotecnica e le selezioni effettuate. caldaia, la sua meccanizzazione e le comunicazioni relative all'ingegneria del calore per le apparecchiature principali e ausiliarie. Il gruppo caldaia, gli aspiratori e i ventilatori dei fumi, l'installazione di un impianto ausiliario di pompaggio e di disaerazione, il trattamento chimico dell'acqua, l'impianto di recupero del calore, la stazione di pompaggio della condensa, il GDS, lo stoccaggio dell'olio combustibile (carbone) e l'approvvigionamento del combustibile sono alcune delle attrezzature principali.

L'automazione dei volumi è consentita in conformità alle specifiche dei produttori di apparecchiature termiche e meccaniche e alla norma SNiP II-35-76 (sezione 15 “Automazione”).

I livelli di automazione dell'impianto di caldaie sono determinati dai principali fattori tecnici elencati di seguito:

– tipo di caldaia (combinata, a vapore e acqua calda, a vapore e acqua calda);

– il tipo di combustibile (solido, liquido, gassoso, combinato – a gas, a polvere), il tipo di unità di combustione del combustibile (FCU) e l'equipaggiamento della caldaia (a tamburo, a flusso diretto, in ghisa, sezionale sovralimentato, ecc.);

La natura dei carichi termici (produzione, riscaldamento, ecc.); – Offrire le principali caratteristiche tecnologiche.); – offrire i principali sistemi tecnologici di protezione, sia personali che di sicurezza.ο.);

Numero di caldaie del locale caldaia.

Nella stesura dello schema di automazione prevedere la regolazione automatica dei sottosistemi primari, la protezione tecnologica, il controllo remoto, il controllo termico, l'interblocco tecnologico e le segnalazioni.

Struttura generale

L'automazione dei locali caldaia è costruita utilizzando uno schema di controllo a due livelli. I dispositivi di automazione locale basati su microcontrollori programmabili, che realizzano la protezione e il blocco tecnico, la regolazione e la modifica dei parametri e i convertitori primari di grandezze fisiche, sono inclusi nel livello inferiore (di campo). Sono comprese anche le apparecchiature per la conversione, la codifica e la trasmissione dei dati.

Una postazione di lavoro automatizzata per l'operatore, alimentata da un personal computer o da un terminale grafico integrato nell'armadio di comando, può fungere da rappresentazione del livello superiore. Qui vengono visualizzati tutti i dati raccolti dai microcontrollori e dai sensori di livello inferiore del sistema e vengono inseriti i setpoint, le regolazioni e i comandi di funzionamento. Il dispacciamento dei processi è completato dalla risoluzione di compiti legati all'ottimizzazione delle modalità, alla diagnostica tecnica, all'analisi degli indicatori economici, all'archiviazione e allo stoccaggio dei dati. I dati vengono inviati, se necessario, al comune o al sistema di gestione generale dell'impresa (MRP/ERP).

Schema di cablaggio per due caldaie a comando manuale

Qui non è necessario nulla, tranne le valvole di intercettazione. La commutazione tra le caldaie avviene tramite l'apertura/chiusura manuale di due rubinetti situati sul mezzo di trasferimento del calore. Non è possibile escludere completamente dall'impianto la caldaia non funzionante. Entrambe le caldaie sono spesso dotate di bollitori incorporati ed è più vantaggioso utilizzarle entrambe contemporaneamente, perché il volume dell'impianto di riscaldamento molto spesso supera la capacità di un serbatoio di espansione preso separatamente. Per evitare l'inutile installazione di un vaso di espansione aggiuntivo (esterno), non è necessario scollegare completamente le caldaie dall'impianto. È necessario chiuderli al flusso del mezzo di riscaldamento e lasciarli contemporaneamente collegati al sistema di espansione.

Tipi di locali caldaia per il settore privato

I requisiti del locale caldaia sono indicati nella SNiP con la nomenclatura II-35-76. I locali caldaia possono essere classificati in uno dei seguenti tipi in base alla posizione dell'apparecchiatura di riscaldamento all'interno del locale:

• integrato;
• a libera installazione;
• allegato.

Il tipo di combustibile e il design della caldaia vengono presi in considerazione per determinare le dimensioni del locale caldaia.

Una mini-cantina di caldaie è un'ulteriore scelta nei casi in cui l'allestimento di uno spazio dedicato per una sala caldaie risulti impegnativo. È collocato in un contenitore assemblato secondo i principi delle strutture metalliche e di solito si trova nel cortile della casa. Non resta che allacciare le utenze alla mini-caldaia.

Scelta del locale caldaia in base alla sua ubicazione

Locale caldaia separato

Dove si trova il locale caldaia privato

Sistema di rimozione dei prodotti di combustione

Il motivo della scarsa diffusione di questi moduli è il loro costo relativamente elevato. È possibile acquistare l'apparecchiatura singolarmente se si prevede di riservare uno spazio nel seminterrato per il locale caldaia. L'impianto di riscaldamento sarà quindi molto meno costoso.

La mini-caldaia del cortile della villa elimina la necessità di apparecchiature di ventilazione, di costruzione e sistemazione di locali separati e di lavori di progettazione. Tutto ciò che è necessario per il buon funzionamento dell'impianto di riscaldamento è già presente nel container.

Schema termico del locale caldaia con due caldaie

Il piano termico della caldaia è realizzato con uno scambiatore di calore che collega i sistemi di riscaldamento e ventilazione del complesso edilizio alle caldaie e alla fornitura di acqua calda. In ogni caldaia è installata una pompa di ricircolo per mantenere la temperatura dell'acqua di ritorno all'ingresso della caldaia ad almeno 50 °C se si utilizza il gas e a 70 °C se si utilizza il combustibile liquido.

Le pompe a doppia circolazione, che funzionano sia in modalità di lavoro che di standby, forniscono il refrigerante (acqua) ai tre rami del sistema HVAC del complesso edilizio. La pompa di circolazione dello scambiatore di calore per l'acqua calda sanitaria fornisce il mezzo di riscaldamento dalle caldaie. Accendendo e spegnendo le caldaie e i regolatori dei bruciatori, il carico termico del locale caldaia viene controllato automaticamente in base al consumo di calore.

Le valvole di regolazione a tre vie regolano automaticamente la temperatura dell'acqua diretta in ogni ramo dei sistemi di riscaldamento e ventilazione secondo un programma di temperatura prestabilito: 80-60 oÑ per il riscaldamento, 95-70 oÑ per la ventilazione e 60-50 oÑ per il secondo riscaldamento, a seconda della temperatura dell'aria esterna.

Attivando e disattivando la pompa di circolazione dell'acqua di riscaldamento, la temperatura dell'acqua calda di alimentazione viene regolata automaticamente.

L'acqua della rete idrica domestica, trattata nell'impianto di trattamento delle acque, viene utilizzata per riempire e rabboccare le caldaie e i sistemi di riscaldamento e ventilazione.

Con una pressione di 10-15 m, l'acqua di rubinetto entra nel locale caldaia e viene fornita allo scambiatore di calore dell'acqua calda sanitaria e al sistema di reintegro tramite una pompa ausiliaria. Le caldaie e i sistemi di fornitura di calore sono dotati di serbatoi di espansione chiusi per garantire la compensazione dell'espansione dell'acqua. La pressione statica della caldaia è generalmente mantenuta tra i 2,0 e i 2,5 kgf/cm per evitare che l'acqua della caldaia si bruci. Questa pressione è il valore minimo che deve avere la pressione dell'acqua nella tubazione di reintegro.

Un contatore di calore con convertitore di portata, sensori per le temperature dell'acqua diretta e di ritorno, un'unità elettronica e un calcolatore sono utilizzati nel locale caldaia per misurare il vettore termico e la portata di calore su ogni ramo di uscita del locale caldaia.

Nel locale caldaia sono presenti uscite di drenaggio che consentono di scaricare l'acqua dalle valvole di sicurezza e dalle apparecchiature durante le riparazioni.

La fognatura pluviale e il pozzo di raffreddamento sono due punti in cui viene sistemato lo scarico della caldaia.

Oggetto dell'automazione

si tratta di un sistema dinamico e complesso, con numerosi parametri di ingresso e di uscita interconnessi e soggetto a regolamentazione. L'automazione della sala caldaie è resa più difficile dai rapidi progressi tecnologici delle unità a vapore. I valori principali che vengono regolati sono:

• portata e pressione del vettore termico (acqua o vapore);
• scarico nel forno;
• il livello del serbatoio di alimentazione;
• negli ultimi anni sono aumentati i requisiti ambientali sulla qualità della miscela di combustibili e, di conseguenza, sulla temperatura e sulla composizione dei prodotti di scarico dei fumi.

Disposizioni generali di progettazione

È consigliabile rivolgersi a esperti che hanno una vasta esperienza nell'installazione di sistemi di ingegneria per villette private, piuttosto che tentare di progettare le comunicazioni e installare le apparecchiature da soli. Ogni fase dell'installazione dell'impianto di caldaia deve essere considerata con attenzione. Forniranno una serie di indicazioni utili, come l'assistenza nella scelta del modello di caldaia più adatto e nel capire dove installarla.

Per esempio, un apparecchio a parete, comodo da collocare in cucina, è adeguato per una piccola casa di campagna. Di conseguenza, un cottage a due piani richiede una stanza speciale che deve avere una finestra, un camino, una ventilazione e un'uscita separata. Deve essere lasciato abbastanza spazio per sistemare le altre parti, che comprendono la caldaia, le pompe, i tubi, gli elementi di collegamento, ecc.

Il processo di progettazione del locale caldaia di un'abitazione privata prevede le seguenti fasi:

• Preparazione del layout del locale caldaia in relazione alla posizione all'interno della casa;
• schema di distribuzione delle apparecchiature con indicazione delle principali caratteristiche tecniche;
• specifiche dei materiali e delle apparecchiature da utilizzare.

Gli esperti assisteranno nella compilazione della documentazione richiesta, oltre che nell'acquisto e nell'installazione dei componenti dell'impianto e nella realizzazione degli elaborati grafici, che includono l'inserimento di uno schema elettrico.

Illustrazione del layout di base di un locale caldaia per acqua calda: I indica la caldaia, II l'evaporatore dell'acqua, III il riscaldatore dell'acqua di sorgente, IV il motore di calore, V il condensatore, VI il riscaldatore supplementare e VII il serbatoio di accumulo.

Schema del locale caldaia con boiler ad acqua calda

Dopo la scelta delle dimensioni essenziali del locale caldaia e la determinazione del mezzo di trasferimento del calore prioritario, è necessario sviluppare un piano di calcolo e di installazione dell'apparecchiatura che tenga conto di tutti i dettagli rilevanti.

L'elenco completo delle apparecchiature e dei cablaggi delle tubazioni deve essere visualizzato in più disegni grafici che sono inclusi nel diagramma schematico. È necessario specificare le pompe e tutte le caldaie (o una sola caldaia, se presente):

• Circolazione;
• il trucco;
• rete;
• ricircolo.

Nel processo di progettazione, ulteriori considerazioni includono i serbatoi di accumulo e di condensazione, i dispositivi di alimentazione e di combustione del combustibile, gli schermi termici, i pannelli di controllo, i ventilatori e i disaeratori e gli scambiatori di calore.

Lo scopo delle caldaie a combustibile solido è quello di generare acqua calda per i sistemi di riscaldamento.

Per saperne di più sulle caldaie a gas per la produzione di acqua calda e sulle loro applicazioni, consultare il sito web.

A seconda del vettore termico scelto, il costo della progettazione del locale caldaia con disegni della caldaia ad acqua calda varierà. Essenzialmente, però, dovrebbero esserci registrazioni che evidenziano gli attributi primari dell'oggetto:

• termotecnica (posizionamento delle apparecchiature per la conversione del refrigerante in acqua calda);
• energetico (fornitura del vettore termico all'ingresso e cablaggio delle tubazioni dell'acqua calda ricevuta);
• elettrico (che fornisce il controllo, la segnalazione e l'automazione delle apparecchiature);
• utilizzo (riflette il sistema di rimozione dei prodotti della combustione del combustibile e lo scarico delle acque reflue in caso di perdite e situazioni di emergenza).

Per rimuovere i prodotti della combustione dai camini e dalle fondamenta, i locali delle caldaie richiedono anche calcoli di costruzione per tenere conto del carico cumulativo. Le installazioni di grandi dispositivi richiedono la costruzione di scale e piattaforme di servizio.

Descrizione del dispositivo	L'automazione dell'impianto caldaia prevede l'utilizzo di controlli e sensori per gestire automaticamente i processi di riscaldamento, ottimizzando l'efficienza e garantendo la sicurezza.
Dispositivo	I componenti chiave includono sensori di temperatura, pannelli di controllo, attuatori (per regolare le valvole) e un processore o controllore centrale.
Schema	Lo schema di automazione consiste tipicamente in sensori che misurano parametri come la temperatura e la pressione, fornendo dati a un controllore che regola il funzionamento della caldaia in base ai parametri impostati.

L'efficienza e la convenienza del riscaldamento della vostra casa possono essere aumentate in modo significativo automatizzando l'impianto della caldaia. È possibile ottimizzare le prestazioni dell'impianto di riscaldamento e snellire il processo di riscaldamento implementando l'automazione. In questo articolo è stata fornita una panoramica sull'automazione dell'impianto di caldaia, con informazioni sulle sue parti, i suoi usi e l'integrazione con il sistema di riscaldamento della vostra casa.

La comprensione del sistema di automazione dell'impianto della caldaia e del suo meccanismo facilita la comprensione della sua importanza. L'automazione è essenzialmente l'integrazione di sensori, regolatori e attuatori per controllare il funzionamento della caldaia. Insieme, questi componenti mantengono le temperature ottimali e si adattano alle mutevoli esigenze di riscaldamento, consumando meno energia.

Il sistema di controllo è un componente importante dell'automazione dell'impianto di riscaldamento. Questo sistema controlla ogni aspetto del riscaldamento, compreso il consumo di combustibile e il monitoraggio della temperatura. I sofisticati algoritmi di controllo della caldaia le consentono di adattarsi alle mutevoli circostanze, aumentando l'efficienza e riducendo gli sprechi energetici.

Inoltre, lo schema di automazione dell'impianto di caldaia si avvale di una rete di dispositivi collegati tra loro. Gli attuatori modificano serrande e valvole in risposta alle variazioni di temperatura rilevate dai sensori. Grazie a questa interconnessione, il vostro sistema di riscaldamento funzionerà in modo impeccabile, donando calore e comfort a ogni ambiente della vostra casa.

L'aggiunta dell'automazione all'impianto di caldaia presenta vantaggi evidenti. Utilizzando meno combustibile, non solo si semplifica la gestione del riscaldamento, ma si risparmia anche denaro. Inoltre, l'automazione aumenta l'affidabilità del sistema, riducendo la possibilità di malfunzionamenti e garantendo un funzionamento affidabile.

In conclusione, per i proprietari di casa che cercano soluzioni di riscaldamento affidabili ed efficienti, l'automazione dell'impianto della caldaia è un investimento saggio. L'utilizzo della tecnologia di automazione può aiutarvi a risparmiare energia, a migliorare il comfort e a richiedere meno manutenzione. Alla fine, un impianto di caldaia ben automatizzato si traduce in una casa più ecologica e confortevole.

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Schema di automazione della sala caldaie

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Progettazione di impianti di caldaie