Regolazione dell'automatica della caldaia a gas: dispositivo, principio di funzionamento, consigli per la regolazione

Per il riscaldamento delle case vengono spesso utilizzate caldaie a gas – apparecchi pratici e abbastanza economici, alimentati a gas. Il corretto funzionamento di questi dispositivi è garantito da una serie di accessori che monitorano la modalità di funzionamento.

Una tempestiva regolazione dell'automatica della caldaia a gas consente di aumentare l'efficienza dell'apparecchio di riscaldamento, nonché di garantire affidabilità e sicurezza nel funzionamento. E questo, come concorderete, è un aspetto piuttosto importante per tutti gli utenti.

Ma come eseguire la regolazione ed è possibile farlo da soli? Proviamo insieme a comprendere queste questioni. Per questo esamineremo in dettaglio il dispositivo e il principio di funzionamento dell'automatica prendendo come esempio uno dei modelli più popolari.

Prestiamo anche attenzione alle questioni di regolazione dell'apparecchiatura e ai problemi principali che l'utente può incontrare durante la regolazione e il successivo utilizzo della caldaia a gas.

Tipi e principio di funzionamento dell'automatica per caldaie

Con questa definizione si intende un sistema di dispositivi esecutivi e di controllo, finalizzati al mantenimento delle modalità impostate, nonché alla risposta rapida alle situazioni anomale che si verificano.

Grazie a ciò, si garantisce un uso sicuro delle caldaie con un coinvolgimento minimo dell'uomo nei processi che si svolgono all'interno del dispositivo.

La struttura delle caldaie a gas include vari tipi di dispositivi automatici (elettronici e meccanici), progettati per mantenere un funzionamento efficiente e sicuro.

Tutta l'automatica utilizzata per il corretto funzionamento degli apparecchi di riscaldamento può essere suddivisa in due gruppi fondamentali:

• autonomi, indipendenti dall'alimentazione elettrica esterna;
• dispositivi che richiedono una fonte esterna di corrente elettrica per funzionare.

Esaminiamo ciascun gruppo di dispositivi in dettaglio.

Come funzionano i dispositivi dipendenti dall'energia elettrica?

Tali sistemi rappresentano complessi moduli elettronici, che per funzionare necessitano di alimentazione elettrica.

Contemporaneamente, questi dispositivi consentono di regolare l'erogazione del combustibile e il grado di riscaldamento tramite la chiusura o l'apertura del rubinetto, contribuendo così al risparmio sui costi di riscaldamento.

Il funzionamento del sistema elettronico si basa sulle informazioni trasmesse dai sensori all'unità di controllo. Dopo l'analisi e l'elaborazione dei dati, il controller e il microprocessore inviano comandi agli attuatori della caldaia.

I compiti che i dispositivi automatici risolvono:

• apertura/chiusura della valvola del sistema di alimentazione del gas;
• avvio dell'apparecchio in modalità automatica;
• spegnimento programmato o di emergenza della caldaia;
• regolazione del livello della fiamma del bruciatore tramite il termistore presente;
• visualizzazione sullo schermo dei dati per la lettura visiva (temperatura dell'aria, livello di riscaldamento dell'acqua, ecc.).

Inoltre, i moderni dispositivi automatici possono disporre di una serie di funzioni aggiuntive che facilitano notevolmente l'utilizzo delle caldaie.

Tra queste possiamo includere:

• gestione del funzionamento dell'apparecchiatura e monitoraggio del suo funzionamento;
• protezione del sistema di riscaldamento da guasti della valvola a tre vie;
• protezione dell'apparecchiatura dal congelamento (in caso di improvviso calo di temperatura nell'ambiente, il dispositivo avvia automaticamente la caldaia);
• autodiagnosi, che consente di rilevare difetti nei componenti e nei dettagli, nonché di individuare malfunzionamenti nel funzionamento dei componenti. Questa opzione permette di individuare tempestivamente un guasto che potrebbe portare a un grave danno, richiedendo una revisione completa o la sostituzione totale della caldaia.

Allo stesso tempo, il funzionamento affidabile e stabile dei dispositivi elettronici di automazione per caldaie a gas può avvenire solo in determinate condizioni.

Vale a dire:

• assenza di sbalzi di tensione;
• osservanza precisa del regime termico raccomandato;
• assenza di problemi legati a un lungo periodo di utilizzo.

In caso di mancato rispetto di queste regole, i dispositivi ad alta tecnologia possono guastarsi rapidamente.

Sul mercato è ampiamente disponibile una gamma di tale automazione, che può prevedere la programmazione o farne a meno. Tra questi dispositivi rientrano gli apparecchi elencati di seguito.

Termostato per la misurazione della temperatura ambiente

Il sensore di temperatura dell'aria si trova nella stanza, ma è collegato tramite cavo alla caldaia posizionata in questo o in un altro ambiente. Il dispositivo non solo monitora il livello di riscaldamento della stanza, ma regola anche il funzionamento dell'apparecchio di riscaldamento.

Non appena l'indicatore di temperatura scende al di sotto del livello impostato, il termostato invia un segnale alla caldaia, ricevuto il quale l'apparecchiatura di riscaldamento si avvia automaticamente.

Singole unità di controllo prevedono la possibilità di collegare un termistore situato nell'ambiente. In questo caso, nello spazio riscaldato verrà automaticamente mantenuta la temperatura impostata.

Quando viene raggiunto un livello confortevole di temperatura dell'aria, la valvola nell'apparecchio si chiude, quindi il funzionamento della caldaia e, di conseguenza, il riscaldamento dell'ambiente si interrompono, favorendo il risparmio di carburante.

In un altro nostro articolo sono contenute informazioni dettagliate sui tipi e sugli schemi di collegamento del termostato per la caldaia di riscaldamento.

Programmatore giornaliero su 24 ore

Come un normale termostato, l'apparecchio regola la modalità di funzionamento della caldaia a gas, ma ha funzionalità avanzate.

Con questo dispositivo è possibile impostare un programma di funzionamento dell'impianto di riscaldamento per 24 ore, prevedendo diversi livelli di riscaldamento in determinati periodi della giornata (ad esempio, riduzione della temperatura nelle stanze di notte o durante l'assenza di persone).

Nella maggior parte degli apparecchi è prevista la ripetizione automatica del ciclo, e per modificarlo è necessario cambiare il programma. Il collegamento di tale dispositivo può avvenire tramite cavo o attraverso un apposito canale radio.

Programmatore settimanale a lungo termine

A differenza del dispositivo sopra descritto, l'apparecchio settimanale consente di pianificare in anticipo il funzionamento della caldaia per sette giorni.

Nei dispositivi di questo tipo, di solito, sono previste diverse modalità, ed è anche possibile creare programmi personalizzati di funzionamento degli apparecchi di riscaldamento.

Il facile da programmare apparecchio Auraton-2025 ha 3 modalità di fabbrica e 7 modalità utente, che consentono di regolare in modo ottimale la temperatura dell'aria. Il sensore di luminosità spegne il display di notte, risparmiando così energia elettrica.

Tutti i dati vengono trasmessi su un display retroilluminato, consentendo di monitorare comodamente le informazioni. Poiché il raggio d'azione del programmatore è di 30 metri o più, può essere posizionato nelle stanze da soggiorno.

Principio di funzionamento dell'automatica indipendente dall'energia elettrica

Allo stesso tempo, alcuni componenti delle caldaie che svolgono la funzione di controllo non necessitano di energia elettrica.

La loro regolazione avviene manualmente, nonché sotto l'effetto di cambiamenti geometrici che si verificano nei meccanismi a causa del riscaldamento.

Nei dispositivi meccanici, l'accensione della caldaia avviene premendo una rondella sulla valvola. Di conseguenza, quest'ultima si apre in modalità forzata, immettendo il combustibile che va all'acciarino.

Nonostante la vasta gamma di modelli con apparecchiature elettroniche, anche le varianti con comando meccanico godono di notevole popolarità.

Ciò è spiegato da diversi motivi:

• Costo accessibile. I prezzi di dispositivi simili sono notevolmente inferiori rispetto agli equivalenti completamente automatici.
• Facilità d'uso. La semplicità del dispositivo di automazione non elettrica utilizzata nei modelli meccanici consente di comprendere rapidamente le impostazioni anche a una persona che non ha familiarità con la tecnica.
• Affidabilità. I dispositivi meccanici non dipendono da sbalzi di tensione nella rete o da un completo blackout, quindi possono funzionare anche senza stabilizzatore, che è consigliato quando si opera con apparecchiature sensibili all'alimentazione.

Gli svantaggi di questi modelli includono una minore precisione delle regolazioni e la necessità di monitorare il funzionamento della caldaia.

Per quanto riguarda la regolazione, essa viene effettuata manualmente. Ogni dispositivo meccanico è dotato di una scala termica, i cui numeri indicano i valori limite (da min a max). La temperatura di lavoro si imposta selezionando il punto desiderato sulla scala graduata.

Dopo l'avvio dell'unità, il termoregolatore è responsabile del suo funzionamento. L'elemento attivo di questo dispositivo è un'asta che, contraendosi quando si raffredda, apre la valvola di alimentazione del gas, poi si espande a causa dell'aumento di temperatura e interrompe il flusso del combustibile blu.

Tramite questo processo è anche possibile ridurre o aumentare il livello di riscaldamento.

Elementi di sicurezza e di comoda gestione

Il gruppo di dispositivi automatici per caldaie comprende molti elementi che possono essere suddivisi in due grandi gruppi: meccanismi che garantiscono la sicurezza di funzionamento e dispositivi che favoriscono un comodo utilizzo della caldaia.

I seguenti componenti sono responsabili del funzionamento sicuro:

• termostato;
• sensori di controllo del tiraggio e della fiamma;
• valvola di sicurezza.

Sensore di controllo della fiamma è composto da una termocoppia e da una valvola del gas elettromagnetica che interrompe o attiva l'alimentazione del gas.

Regolatore della temperatura della fiamma (termostato) mantiene la temperatura necessaria del fluido termovettore e provvede anche alla protezione dal surriscaldamento. Questo modulo accende o spegne la caldaia non appena il fluido termovettore raggiunge un punto critico (massimo o minimo).

Modulo di controllo del tiraggio interrompe l'alimentazione del gas al bruciatore non appena la temperatura elevata modifica la posizione della lamina bimetallica (si deforma riscaldandosi, bloccando il tubo attraverso cui viene fornito il combustibile).

I sensori di temperatura, tiraggio, pressione e fiamma sono stati esaminati più in dettaglio in questo articolo.

Con la valvola di sicurezza si effettuano la regolazione, la distribuzione e l'interruzione del flusso del gas

Nel sistema di riscaldamento, la valvola di sicurezza è un componente integrale della strumentazione di tubazione, di importanza cruciale per il controllo del volume del liquido termovettore utilizzato nel circuito.

Il foro nella valvola attraverso cui si muove il combustibile gassoso si chiama sede. Per spegnere il dispositivo, è necessario otturarlo con un disco o un pistone.

A seconda del numero di posizioni operative, le valvole del gas possono essere a uno, due o tre stadi, oppure modulanti:

• I dispositivi a singolo stadio hanno solo due posizioni operative: acceso/spento.
• Apparecchio a due stadi dotato di un ingresso e due uscite, con la valvola che si apre quando viene ruotata in posizione intermedia, consentendo un'accensione più graduale.
• Le caldaie con due livelli di potenza sono dotate di un dispositivo a tre stadi.
• Le valvole modulanti vengono utilizzate per variare gradualmente la potenza dei dispositivi.

L'automazione utilizzata per comodità include opzioni che solitamente vengono eseguite dagli utenti degli impianti di riscaldamento. Tra queste rientrano l'autoaccensione del bruciatore, la diagnosi automatica, la selezione della modalità operativa ottimale e altre.

Automatica per la sicurezza

Secondo le norme indicate nella documentazione normativa (SNiP 2.04.08-87, SNiP 42-01-2002, SP 41-104-2000), le caldaie a gas devono essere dotate di un sistema di sicurezza. Il compito di questo blocco è l'interruzione di emergenza dell'alimentazione del combustibile in caso di guasto.

Nello schema presentato viene illustrato il sistema di automazione che consente di regolare le funzioni del dispositivo a gas, con una rappresentazione dettagliata di tutti i componenti.

Alla base del principio di funzionamento sicuro del sistema di automazione della caldaia a gas vi è il controllo delle letture degli strumenti.

L'unità di controllo monitora i seguenti fattori:

• Pressione del gas. Quando scende a un livello critico, l'alimentazione del combustibile viene immediatamente interrotta. Il processo avviene automaticamente tramite un meccanismo a valvola preimpostato su un determinato valore.
• Alimentazione del gas. In apparecchi dipendenti dall'energia, la responsabilità di questa proprietà è affidata a un relè di massima o minima. Il meccanismo di funzionamento consiste nella flessione di una membrana con stelo all'aumentare della pressione atmosferica, che porta all'apertura dei contatti dell'apparecchio di riscaldamento.
• Assenza di fiamma nel bruciatore. Quando la fiamma si spegne, la termocoppia si raffredda, interrompendo la produzione di corrente e l'alimentazione del gas viene arrestata dalla chiusura elettromagnetica della valvola del gas.
• Presenza di tiraggio. Quando questo fattore diminuisce, la lamina bimetallica si riscalda, modificando la sua forma. L'elemento modificato preme sulla valvola, che si blocca, interrompendo l'alimentazione del gas combustibile.
• Temperatura del fluido termovettore. Grazie al termostato è possibile mantenere questo fattore al valore impostato, prevenendo il surriscaldamento della caldaia.

I possibili guasti sopra indicati possono causare lo spegnimento del bruciatore principale, con conseguente possibilità di infiltrazione di gas nell'ambiente, portando a conseguenze fatali.

In questa figura viene mostrato il diagramma del funzionamento dell'automazione di regolazione, progettata per prevenire il surriscaldamento del sistema o altri malfunzionamenti.

Per evitare ciò, tutti i modelli di caldaia devono essere dotati di dispositivi automatici. Ciò è particolarmente rilevante per i modelli obsoleti in cui tali dispositivi non erano ancora previsti dai produttori.

Caratteristiche dell'unità automatica

Di norma, i produttori utilizzano speciali unità di controllo, la cui dotazione include i dispositivi sopra elencati. Nonostante le differenze esterne, tutti funzionano sulla base degli stessi principi. Per conoscere i migliori modelli e produttori di automazione, faccia clic su questo link.

La più diffusa è la produzione del marchio italiano EuroSIT. Il modello più richiesto è l'Eurosit 630, caratterizzato da una funzionalità semplice, compatibilità con strutture di vari produttori, affidabilità e durata.

Proprio sull'esempio dell'Eurosit 630 esamineremo in dettaglio il dispositivo del blocco automatico.

Il dispositivo dettagliato del blocco di controllo automatico Eurosit 630, di cui è dotata una parte significativa delle moderne caldaie a gas prodotte da diversi produttori.

L'apparecchio è costituito da un involucro all'interno del quale si trovano tutti i componenti strutturali (valvola a molla, modulo regolatore di pressione, dispositivo di intercettazione), il che facilita notevolmente la sua installazione.

Al corpo è collegato un tubo attraverso il quale viene fornito il gas, nonché i cavi provenienti dai sensori e da altri dispositivi.

Oltre al blocco Eurosit 630, sul mercato sono presenti anche altri modelli: SABK, "Vakula" SIT, Dungs, Honeywell, che includono set di valvole, stabilizzatori di pressione, filtri, regolatori di temperatura.

Durante l'installazione e la regolazione di questo dispositivo, ci sono alcune difficoltà, ma una volta adattatisi, non ci si deve praticamente preoccupare del funzionamento della caldaia a gas.

Come regolare l'automatica dell'apparecchio di riscaldamento?

La regolazione prevede la taratura del controller EUROSIT 630, che mantiene la temperatura del fluido presente nel circuito e, in caso di situazione critica, blocca l'erogazione del gas.

Prima di impostare l'automazione di vari modelli di caldaie a gas, è necessario installare l'apparecchiatura seguendo rigorosamente il disegno. Allo stesso tempo, è importante verificare la completezza dei componenti del dispositivo, che deve corrispondere a quanto dichiarato nelle istruzioni.

La regolazione viene effettuata tramite una manopola che consente di portare la caldaia in tre posizioni:

• spegnimento;
• accensione;
• impostazione della temperatura (da 1 a 7).

Per accendere il dispositivo di accensione, la leva deve essere portata in seconda posizione, posizionandola di fronte all'icona raffigurante una scintilla.

Premendo, verrà attivato il pulsante di accensione piezoelettrica, grazie al quale si accenderà il bruciatore pilota. Allo stesso tempo, la leva deve essere tenuta nella posizione assunta per 10-30 secondi. Dopo aver rilasciato il pulsante, il funzionamento dell'accenditore deve cessare.

Quando si accende la fiamma, la termocoppia si riscalda, generando in essa una forza elettromotrice (25 mV). Ciò porta alla formazione di un circuito i cui elementi sono il sensore e la valvola elettromagnetica.

Premendo la leva, si apre la valvola elettromagnetica e il gas viene fornito all'accenditore (deve rimanere aperto anche dopo aver rilasciato la maniglia).

Inoltre, la termocoppia deve garantire la protezione dal ritorno di fiamma. I sensori, che sono gli elementi del circuito, si chiudono in posizione di lavoro. Dopo aver ricevuto il segnale, si aprono, causando lo spegnimento dell'unità.

Problemi durante l'accensione del dispositivo di accensione

In caso di difficoltà nell'accensione dell'apparecchio, è possibile seguire le seguenti istruzioni. Prima di tutto, è necessario procurarsi l'attrezzatura necessaria, ovvero chiavi a forchetta, un cacciavite, un multimetro, pinze e alcol per pulire i componenti.

I morsetti dell'apparecchio vengono rimossi con cautela: vengono cortocircuitati tra loro, quindi serrati con le pinze. Per determinare la causa del guasto, è necessario accendere l'accenditore.

Se l'accensione avviene normalmente, probabilmente si tratta di un guasto nel sensore di tiraggio. In questo caso, è necessario svitare questo elemento (per evitare il surriscaldamento, è circondato da guarnizioni in paronite).

Durante l'ispezione visiva del dispositivo, occorre prestare attenzione ai suoi contatti, che devono essere saldamente fissati al corpo e non presentare tracce di ossidazione sulla superficie. La temperatura a circuito aperto deve essere di 75 °C.

Successivamente, con l'aiuto di un tester, è necessario misurare la resistenza, il cui valore deve essere compreso tra 1 e 2 ohm. Se viene rilevato un guasto, questo componente deve essere sostituito. Se invece l'elemento funziona normalmente, è sufficiente pulirlo con alcol, dopodiché si procede al rimontaggio del dispositivo.

Per individuare i guasti nell'interruttore di tiraggio per la termocoppia, si rimuovono i morsetti, dopodiché si controlla la resistenza, il cui valore deve essere pari a 3.

Se il valore ottenuto non corrisponde a quello ottimale, è necessario utilizzare una chiave n. 9 per svitare il dado che fissa la termocoppia all'interruttore di tiraggio, quindi con una chiave n. 12 svitare quest'ultimo di mezzo giro.

Successivamente, è necessario estrarre l'inserto in plastica con i contatti, quindi svitare completamente il componente. Si verifica la termocoppia: deve essere collegata alla valvola elettromagnetica e fissata con la chiave n. 9. Se dopo di ciò l'accensione è ancora impossibile, il problema è proprio in questo componente.

Per risolvere il problema, il dado che fissa la termocoppia all'accenditore viene svitato con la chiave n. 10, dopodiché l'elemento viene posizionato correttamente.

Per valutare il risultato del lavoro, è necessario misurare la forza elettromotrice (deve essere pari a 18 mV), quindi pulire con alcol il contatto della termocoppia e gli elementi dell'interruttore di tiraggio. La fase finale è l'assemblaggio del dispositivo.

Risoluzione di altri problemi durante il funzionamento dell'automatica

Una causa comune della mancata accensione è l'accumulo di sporco sull'isolatore attraverso cui passa il filo che va alla camera di combustione. Questo problema può essere facilmente risolto strofinando il componente con un panno morbido. In caso di forte sporcizia, si può bagnare con un solvente e poi asciugare accuratamente.

Un ostacolo all'accensione del bruciatore pilota può essere anche la formazione di fuliggine all'interno della camera di combustione. Questo difetto può essere facilmente risolto battendo leggermente sul tubo che porta il gas al bruciatore.

Dopo un periodo di inattività, si consiglia di controllare lo stato dei tubi. In assenza di utilizzo, ragni o altri insetti potrebbero annidarsi al loro interno, ostacolando il flusso del gas.

I modelli di caldaie a gas ad alta tecnologia sono dotati di un'elettronica complessa. Di solito, le informazioni sui guasti vengono visualizzate sul display sotto forma di codice con un errore specifico.

Una scarsa riscaldamento dell'acqua può essere indice di eccessivi depositi sulle pareti dello scambiatore di calore. Per risolvere il problema, è consigliabile lavare il circuito con acqua calda e aggiunta di un solvente per minerali.

Se ciò non risolve il problema, è meglio rivolgersi a tecnici specializzati, poiché la causa potrebbe essere un danno all'elettronica o al sensore di flusso.

In caldaie troppo potenti può verificarsi l'effetto di 'ciclaggio', che si manifesta con accensioni troppo frequenti causate da un riscaldamento intenso del gas. Per correggere la situazione, si consiglia di ridurre la portata del combustibile inviato ai bruciatori.

Nei dispositivi meccanici, ciò può essere ottenuto ruotando la leva di regolazione sulla valvola del gas, mentre nei modelli elettronici è sufficiente utilizzare il pannello di controllo dove viene impostato il parametro di funzionamento corrispondente.

Per prolungare la durata delle apparecchiature e della caldaia a gas, si consiglia di effettuare regolarmente ispezioni e manutenzione. Come eseguire correttamente la manutenzione tecnica è stato esaminato in un articolo seguente.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video presentato troverà una breve guida per l'installazione di una caldaia a gas dotata del sistema automatico Eurosit.

Una caldaia a gas moderna è una struttura piuttosto complessa, dotata di molte funzioni utili. L'automazione della maggior parte dei modelli ne semplifica notevolmente l'utilizzo, assumendo la gestione dei meccanismi e il controllo del loro funzionamento.

Ciò aumenta notevolmente il livello di sicurezza durante il funzionamento del sistema di riscaldamento, e ne incrementa anche l'efficienza attraverso la selezione della modalità ottimale.

Ha bisogno di regolare l'automazione della sua caldaia a gas? Vuole occuparsi personalmente di questo compito e chiarire alcuni punti? Non esiti – ponga le sue domande sotto questo articolo, e i nostri esperti cercheranno di aiutarla.

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