Эдс термопары газового котла

Наиболее экономичным и удобным видом топлива для обогрева дома или коттеджа по праву считают газ. Единственное условие — беспрекословное соблюдение всех правил установки газового оборудования и, по возможности, использование автоматического контроля нагревания оборудования. Перегрева отопительного котла лучше не допускать, иначе не избежать ужасных последствий. Еще одна опасность — утечка газа вследствие затухания огня. Чтобы избежать всех проблем и сложностей с газовым оборудованием, необходима термопара для газового котла.

Эдс термопары газового котлаТермопара для газового котла

Назначение термопары для газовых котлов

Для чего нужна и как работает термопара, знает каждый, кто хоть единожды сталкивался с установкой газового оборудования. Термопара — это своего рода контроллер, предохраняющий приборы от перегрева и некорректной работы.

Важно: термопара или термоэлектрический элемент является наиболее оптимальным средством измерения высоких температур, которые возникают в камере сгорания работающей установки газового котла. Кроме контролирующей функции, термопара конвертирует температуру в определенную энергию, например, электроток.

Чтобы в изначально подать топливо (в нашем случае газ) на запальник, нужно вручную открыть электромагнитный клапан. После нажатия на шток газ подается на запальник и термоэлемент нагревается. Достаточно 30 секунд нажатия, после этого отпадет необходимость самостоятельного удерживания клапана открытым, так как выработка напряжения термопарой уже началась, и агрегат будет работать без вашего участия.

Эдс термопары газового котлаЗапальник газового котла

Температурные датчики. Классификация

Существует несколько основных типов термопар. Их различают по материалу изготовления. Основными материалами, используемыми для температурных датчиков, являются металлы — благородные и неблагородные. Именно их сочетание и стало основой классификации. Вот наиболее распространенные типы термоэлектрических элементов:

  • Тип К: Хромель и алюмель. Диапазон температур (длительно): от 0°С до +1100°С;
  • Тип J: Железо и константан. Диапазон температур (длительно): от 0°С до +700°С;
  • Тип N: Никросил и нисил. Диапазон температур (длительно): от 0°С до +1100°С;
  • Тип R: Платинородий(13 % Rh) и платина. Диапазон температур (длительно): от 0оС до +1600°С;
  • Тип S: Платинородий (10 % Rh ) и платина. Диапазон температур (длительно): от 0°С до +1600°С;
  • Тип B: Платинородий (30 % Rh) и платинородий (6 % Rh). Диапазон температур (длительно): от +200°С до +1700°С;
  • Тип T: Медь и константан. Диапазон температур (длительно): от -185°С до +300°С;
  • Тип Е: Хромель и константан. Диапазон температур (длительно): от -50°С до +800°С;

Эдс термопары газового котлаТипы термоэлектрических элементов

Безусловно, каждый тип термоэлемента используется в различных целях. Дорогие термопары используются в науке и промышленности, а более простые и дешевые идеальны для бытового использования — в газовых котлах или плитах.

Устройство и принцип действия термопары

Известно, что не каждый материал может постоянно находиться в открытом пламени. Как видно из описания типов термоэлектрических элементов, они изготавливаются из нескольких металлов, способных длительное время выдерживать высокие температуры. Когда термопара выходит из строя, газовый котел потребует немедленного ремонта, так как произойдет затухание горелочного устройства. Почему так происходит? Термопара работает вместе с отсекающим электромагнитным клапаном. При нарушениях в работе температурного датчика клапан закрывается, и подача газа немедленно прекращается.

Основной принцип работы термопары — термоэлектрический результат (или эффект Зеебека). Суть этого физического явления заключается в следующем:

  1. Два металла с разными физическими свойствами образуют замкнутую цепь;
  2. Место, где проводники соединены между собой путем качественной спайки, помещается в открытое пламя;
  3. На холодных концах спая возникнет напряжение — разница потенциалов.
  4. Если к ним подключить измерительное приспособление, цепь замкнется и появится электрический ток, напряжения которого будет достаточно для возникновения в катушке электромагнитного клапана индукции, которая пустит газ к запальнику.

Эдс термопары газового котлаКонструкция и принцип действия термопары

В тех случаях, когда вы не можете зажечь газовый котел, запальник тухнет, как только вы отпускаете кнопку подачи газа — можете быть уверены, что термопара вышла из строя.

Важно: качество спая металлов термопары играет очень важную роль. Место соединения помещают в зону открытого пламени, поэтому хороший спай увеличит срок службы термопары.

Для газовых котлов чаще всего используют универсальные термоэлектрические элементы типа К (хромель-алюмель), типа Е (хромель и константан) и типа J (железо и константан). Проводники в защитной оболочке, приварены к холодным концам металлов, а спай закрепляют зажимной гайкой в соответствующее место автоматики котла.

Остальные разновидности термопар в газовых котлах и установках не используются в силу того, что из-за использования дорогостоящих сплавов возрастает цена. А для газовых котлов достаточно хороши свойства простейших сплавов.

Чтобы проверить, как работает термопара, нужно подключить один ее конец к измерительному прибору — мультиметру, а другой нагреть при помощи обычного огня. Если устройство исправно, напряжение будет около 50мВ.

Принцип действия термопары достаточно прост, однако в процессе производства каждый вид термопары проходит калибровку, или, другими словами, корректировку относительно 0оС. Чем точнее измерительный прибор, которым проводят калибровку, тем точнее будет термопара. Кроме этого, добросовестный производитель не позволит себе сделать некачественную пайку металлов термопары. Поэтому старайтесь выбирать изделие проверенного бренда, покупая термодатчик для своего газового котла.

Также стоит учесть, что точка измерения не должна находиться далеко от измерительного прибора, в противном случае вам понадобится расширение проводов промежуточного соединения, а это достаточно дорого.

Преимущества и недостатки

Как любое устройство, термоэлектрические пары имеют ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относят:

  • Долговечность устройства при невысокой цене. Это обусловлено отсутствием движущихся деталей, сложных компонентов и невысокой ценой материала изготовления (для газовых котлов не используют платиносодержащие термопары).
  • Термопара для газового котла может работать как датчик контроля температуры и датчик контроля пламени.
  • Диапазон измеряемых температур достаточно широкий, от -250°C до +2500°С
  • Для отопительной техники достойная точность измерений.
  • Простота монтажа термопары.

Эдс термопары газового котлаЭнергонезависимая система газ-контроль для плит и котлов

К недостаткам относят:

  • Невозможность ремонта термопары в случае некачественного спая. Выход один — максимально быстрая замена, ведь без температурного датчика работа котла остановится.
  • Если термопарные и удлинительные провода слишком длинные, может возникнуть эффект «антенны» для электромагнитных полей.
  • Нет высокой точности измерения температур (хотя это не столь важно для работы газового котла).

Выводы

Если вы приняли решение производить отопление вашего жилища с помощью газового котла, помните, что термопара — ключевой элемент безопасной работы агрегата. Устройство термопары достаточно простое и понятное. Цена более чем приемлема, а разъемы подключения стандартные. Поэтому если вам нужно заменить температурный датчик в случае поломки, проблем не возникнет. Единственное, что следует учесть — это тип и технические характеристики устройства.

Несмотря на то, что конструкция термоэлектрического элемента очень простая, она является одной из самых важных деталей современного газового оборудования. Выступая в роли датчика температуры, обеспечивая газ-контроль и наличие пламени, термопара — идеальный элемент защиты вашей безопасности в отапливаемом с помощью газового котла доме. В любой нештатной ситуации термодатчик и отсекающий клапан сработают таким образом, что подача газа прекратится.

Из данной статьи вы узнаете, какие проблемы могут возникать в автоматике газовых котлов, почему не получается разжечь запальник, из-за чего котёл может без причины отключаться, а главное, разберёмся, какие действия необходимо предпринять для диагностики и устранения данной неисправности.

Владельцам энергонезависимых газовых котлов наверняка знакома ситуация, когда по какой-то причине не удаётся разжечь котёл, или же на розжиг тратится много времени. В данном случае проблема кроется в автоматике котла.

Эдс термопары газового котла

На сегодняшний день в отечественном и импортном газовом оборудовании наиболее часто применяется газовый клапан EUROSIT 630. Именно он выполняет функции поддержания заданной температуры теплоносителя и в случае аварийной ситуации осуществляет полное перекрытие подачи газа к горелкам. Дальнейший запуск котлов с такой автоматикой возможен только вручную. Однако не всегда причиной аварийного отключения котла является реальная авария.

Попробуем разобраться в этом на примере котла «Житомир-3». Из автоматики в нём предусмотрена защита от пропадания пламени на запальнике и нарушения тяги.

Эдс термопары газового котла

Примечание: Все газоопасные работы должны выполняться исключительно представителями специализированных организаций, имеющих соответствующие разрешения. Поэтому данная статья предоставляется исключительно в ознакомительных целях. Также данная статья поможет проконтролировать работу мастера и, возможно, избавит вас от необходимости приобретения ненужных запчастей.

Определимся, что мы будем называть розжигом запальника. Ручка управления клапана EUROSIT 630 позволяет переводить котел в три основных режима:

  • отключён;
  • зажигание;
  • регулировка температуры (1–7).

Для розжига пилотной горелки (запальника) необходимо перевести ручку управления в положение «зажигание» (искра), нажать на неё и при помощи кнопки пьезорозжига разжечь пилотную горелку. Далее ручка удерживается в течение нескольких секунд (не более 30) и отпускается. Запальник должен продолжать гореть. Это мы и будем называть розжигом запальника. Если запальник погас — необходимо повторить процедуру ещё несколько раз. Если это не помогло — необходимо искать неисправность.

Эдс термопары газового котла

В момент розжига запальника пламя нагревает термопару, которая в свою очередь вырабатывает ЭДС (примерно 25 мВ для исправных термопар SIT), которая поступает через цепь датчика (датчиков) автоматики к электромагнитному клапану.

Нажимая на ручку газового клапана, мы вручную открываем электромагнитный клапан, подавая газ на запальник, который, в случае правильной работы оборудования, удерживается вырабатываемой термопарой ЭДС и остаётся в открытом положении после отпускания ручки. Сама термопара выполняет функцию защиты от пропадания пламени на запальнике. Датчики, находящиеся в цепи, являются нормально-замкнутыми и при срабатывании размыкают свои контакты, обеспечивая полное отключение котла.

Подготовка к работе

Для проведения работ по определению и устранению проблем с розжигом запальника нам понадобится следующий инструмент:

  • рожковые ключи № 9, 10, 12;
  • плоскогубцы;
  • мультиметр;
  • отвёртка с плоским шлицем;
  • спирт.
Читайте так же:  Проверка отопления в частном доме

Эдс термопары газового котла

Приступаем к работе

Для определения причины возникновения неисправности проверим цепь термопары — электромагнитный клапан. Для начала проверяем датчик тяги. В данном котле он расположен на газоходе. Для этого снимаем две клеммы с датчика.

Эдс термопары газового котла

Замыкаем две клеммы между собой, они должны соединиться плотно (для этого можно их немного поджать плоскогубцами).

Эдс термопары газового котла

Пробуем произвести розжиг запальника. В случае если это удалось сделать, причина неисправности в датчике тяги. Однако не спешите его менять. Для начала проверим его.

Примечание: в данной работы мы демонтируем датчик для того, чтобы показать особенности его установки на котле и маркировку. Для проверки это делать не обязательно.

Откручиваем два винта крепления датчика тяги к газоходу котла.

Эдс термопары газового котла

Обратите внимание, что датчик не крепится вплотную к корпусу газохода, а установлен на паронитовых прокладках. Это необходимо для того, чтобы уменьшить нагрев датчика через его контакт с корпусом, а также чтобы обеспечить зазор между отверстием в газоходе и плоскостью датчика.

Осматриваем датчик. Его контакты должны крепко держаться на корпусе. На них не должно быть окисления. Номинал датчика (температура, при котором контакт датчика разомкнется) в данном случае 75 °С (обозначение на корпусе L75C).

Эдс термопары газового котла

Проверяем датчик тяги тестером, измеряя его сопротивление. Оно должно быть минимальным (равным сопротивлению щупов) — 1–2 Ом. В случае если датчик не прозванивается, однозначно необходима замена на аналогичный (с соответствующей температурой срабатывания).

Эдс термопары газового котла

Если датчик удалось прозвонить, протираем спиртом контакты датчика и клеммы цепи, поджимаем их плоскогубцами и просушиваем. Монтируем датчик на место и подключаем его. Пробуем произвести розжиг.

Эдс термопары газового котла

Если розжиг удалось произвести, причина неисправности найдена и устранена.

Обязательно после розжига основной горелки нужно проверить тягу. Для этого можно поднести руку к месту, где установлен датчик тяги. Из этого отверстия не должно идти тепло. Если это происходит — необходимо устранять причину, вызывающую недостаточную тягу. Датчик в таком случае срабатывает правильно.

Внимание! Эксплуатировать котел с неисправным дымоходом категорически запрещено!

Если розжиг произвести не удалось, идём дальше по цепи. Контакты от датчика тяги идут к тягопрерывателю (прерывателю термопары).

Снимаем клеммы с контактов тягопрерывателя и измеряем сопротивление цепи. Оно должно быть не более 3 Ом.

Эдс термопары газового котла

Если это условие соблюдается, производим следующие действия. Ключом № 9 откручиваем гайку крепления термопары к тягопрерывателю. Ключом № 12 откручиваем на пол оборота тягопрерыватель, который состоит из двух деталей: латунной гильзы и пластиковой вставки.

Эдс термопары газового котла

Вынимаем пластиковую вставку с контактами и откручиваем деталь полностью.

Эдс термопары газового котла

Проверяем термопару. Присоединяем её напрямую к электромагнитному клапану (место, где был установлен тягопрерыватель). Фиксируем её ключом № 9.

Эдс термопары газового котла

Производим розжиг запальника. Если его не удалось произвести — причина неисправности, скорее всего, в термопаре. Электромагнитный клапан выходит из строя крайне редко.

Осмотрим термопару. В некоторых случаях термопара поддаётся ремонту. Случается, что контакт термопары отпадает. Это не повод для замены, достаточно пропаять его.

Эдс термопары газового котла

Важно, чтобы диэлектрическая прокладка была цела.

Эдс термопары газового котла

Проследите, чтобы термопара правильно была установлена в пламени запальника. В пламя должен быть погружен кончик термопары.

Эдс термопары газового котла

Для настройки положения термопары относительно пламени запальника необходимо отпустить ключом № 10 гайку крепления термопары к пилотной горелке. Передвигая термопару, необходимо установить её в правильное положение и зафиксировать ключом № 10.

Эдс термопары газового котла

Для вынесения окончательного вердикта о замене, можно измерить ЭДС, вырабатываемую термопарой. Для этого необходимо произвести розжиг запальника, и, удерживая ручку клапана нажатой, замерить ЭДС между контактом термопары и её корпусом. Оптимальная величина должна быть не менее 18 мВ. Если термопара исправна — очистим спиртом детали тягопрерывателя, а также протрём контакт термопары. Особенно если её пришлось пропаять.

Эдс термопары газового котла

Собираем тягопрерыватель в обратной последовательности, подключаем к нему термопару. Сильно обжимать детали не следует. Усилия должно хватить для обеспечения надёжного контакта. Обжимаем клеммы плоскогубцами и, протерев их спиртом, пробуем произвести розжиг.

Эдс термопары газового котла

Выполнение всех вышеперечисленных операций наверняка поможет вам устранить неисправности с вашим котлом.

Ещё одной причиной проблем с розжигом может быть недостаточное давление газа на запальнике. Это происходит из-за засорения форсунки. Для её прочистки необходимо ключом № 10 отпустить гайку крепления медной трубки запальника и извлечь жиклёр.

Совет: можно легонько обстучать запальник, чтобы было легче извлечь жиклёр.

Эдс термопары газового котла

Прочищаем отверстие жиклёра жилой медного провода. Нарушение размера отверстия не допускается!

Эдс термопары газового котла

В моменты наиболее интенсивного потребления газа давление в центральной магистральной трубе может падать. Соответственно, давление газа на запальнике тоже может снизиться. Для этого может понадобиться подстройка давления газа на запальнике. Откручиваем винт крепления декоративной накладки и снимаем её.

Эдс термопары газового котла

Настройка осуществляется вращением винта на клапане. При повороте его против часовой стрелки давление газа на запальнике увеличивается.

Эдс термопары газового котла

Данные советы помогут вам разобраться с проблемами розжига вашего котла. На практике наиболее распространёнными являются именно проблемы с контактами, а не с датчиками. Потому, если с каждым разом при розжиге запальника приходится держать ручку клапана все дольше и дольше, советуем просто почистить контакты и поджать клеммы автоматики. Для того чтобы избежать действительных проблем со срабатыванием автоматики, рекомендуем вовремя проводить чистку котла.

Эдс термопары газового котлаТермопара активно применяется в газовых котлах и котельных установках. Ее основным назначением является измерение температуры в камере сгорания и автоматическое перекрытие подачи газа в случае исчезновения пламени. Такие случаи возникают от внезапных порывов ветра или других схожих факторов.

Поскольку для зоны открытого огня в нагревательных устройствах характерны высокие температуры, обычные измерительные приборы и устройства защиты не способны справиться со своей задачей и выдержать предельные термические нагрузки.

Для чего нужна

Эдс термопары газового котлаТермопара применяется для преобразования термической энергии в электрический ток для электромагнитных катушек в газовых котлах и служит основным элементом защиты газ-контроля.

Она изготавливается из нескольких видов металла, устойчивых к максимальным температурам внутри камеры сгорания. Термопара работает вместе с автоматическим отсекающим газовым клапаном, который перекрывает подачу газа в топливный тракт.

[warning]Важно знать: защитная схема работы газовых котлов устроена таким образом, что при выходе из строя термоэлектрического элемента или внезапном исчезновении пламени происходит автоматическое срабатывание отсекающих клапанов и остановка подачи газа.[/warning]

Основные компоненты и принцип её работы

Эдс термопары газового котлаТермоэлектрический преобразователь представляет собой элементарную конструкцию, состоящую из двух проводников, которые соприкасаются друг с другом в одной или нескольких точках.

Сами проводники состоят из разнородных металлов. Именно отличие в составах металла является основополагающим фактором работы термопары.

В основе принципа действия заложено физическое явление, имеющего название эффект Зеебека. Когда два элемента из различных металлов прочно соединяют между собой в одной точке, а место стыка помещают в открытый огонь, то на оставшихся холодных концах спаянного проводника появляется разница потенциалов. Если к этим концам подсоединить измерительный прибор в виде вольтметра, то произойдет замыкание цепи, а датчик покажет появившееся напряжение.

Напряжение от разницы потенциалов нагретых металлов будет незначительным, однако его будет вполне достаточно для проявления индукции в чувствительных катушках электромагнитных отсекающих клапанов. Как только на холодных концах проводников появляется напряжение, клапан автоматически срабатывает и открывает проход топлива к запальнику.

[advice]Примите к сведению: работа современных клапанов устроена таким образом, что высокая чувствительность катушек позволяет оставлять открытым топливный канал до тех пор, пока напряжение не опуститься ниже отметки в 20 мВ. Термопара в обычном режиме производит напряжение в диапазоне от 40 до 50 мВ.[/advice]

Из каких металлов состоят проводники термопары

Эдс термопары газового котлаВсе термопары создаются из определенных сплавов благородных и неблагородных металлов, которые имеют постоянную повторяемую зависимость между разницей температурой и напряжением.

Каждая группа сплавов используются для конкретных диапазонов температур и применяется в установленных нагревательных приборах.

На рынках котельного оборудования чаще всего применяются три основных типа термопар:

  1. Тип Е. Изготавливается из пластин хромеля и константа. Отличается высокой надежностью. Имеет заводскую маркировку ТХКн. Диапазон рабочей температуры составляет от 0 до +600°С.
  2. Тип J. Аналог предыдущей термопары, но вместо хромеля здесь применяется железо. Устройство практически не уступает по функциям типу Е, однако цена значительно меньше. Маркировка – ТЖК. Диапазон температур варьируется в пределах от -100 до +1200°С.
  3. Тип К. Наиболее распространенный и повсеместно применяемый тип термопары. Маркировка – ТХА. В составе содержатся пластины из хромеля и алюминия. Рабочие температуры находятся в пределах от – 200 до +1350°С. Такие приборы довольно чувствительны к малейшим изменениям температур, но при этом сильно зависят от окружающей среды. К примеру углекислый газ способен существенно снизить срок эксплуатации устройства и вызвать преждевременный ремонт.

Проверка и замена

Эдс термопары газового котлаКак правило, термопара не подлежит восстановлению в случае преждевременного выхода из строя.

Если газовая установка перестает зажигаться, то это свидетельствует о неисправности клапана или самого терморегулятора.

Чтобы проверить его работоспособность, достаточно один конец соединить с измерительным датчиком (мультиметром), а второй конец нагреть вручную с помощью зажигалки или газовой горелки. Исправная термопара должна показывать напряжение в районе 50 мВ.

Если на самих проводниках имеются окисленные или загрязненные участки, а мультиметр показывает напряжение отличное от нормы – термопара вышла из строя. В таких случаях рекомендуется просто поменять термоэлемент и установить вместо него новый. Средняя цена на устройство по территории России составляет от 500 до 1800 рублей в зависимости от марки и типа.

Смотрите видео, в котором специалист наглядно демонстрирует, как проверить термопару для котла:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector