Термопары газовых котлов: конструкция, диагностика и замена в домашних условиях. Ремонт термопары газовой колонки своими руками Как работает термопара в газовом котле
Предыстория такая . В квартире мужа установлена газовая колонка Нева 3208, ей больше 10 лет. Не секрет, что производители часто снимают с производства старые модели, соответственно, и запчасти к ним купить затруднительно. Нашей газовой колонке понадобилось заменить термопару.
Я обзвонила все магазины в Нижнем Тагиле, которые имели отношение к газовому оборудованию. Отвечали отрицательно, или обещали перезвонить - и не перезванивали. Тогда обратилась к вездесущим поисковым системам, и набрала в строке поиска "купить термопару для газовой колонки Нева 3208".
Поисковая система выдала три интернет-магазина . Стоимость термопары - от 190 до 250 руб. В одном интернет-магазине минимальная сумма заказа составляла 500 рублей. И даже покупка двух термопар не помогла бы мне добрать эту сумму. Надо было бы класть в корзину три. В другом интернет-магазине в списке регионов, куда осуществляется доставка, почему-то не было моего. Звезды сошлись - я сделала заказ в интернет-магазине ТеплоЯрСервис.
У магазина довольно удобный в плане навигации сайт.
Компания ТеплоЯрСервис предлагает перечень запчастей для отечественных газовых котлов, плит и колонок. Здесь вы сможете найти необходимую вам деталь для вашего газового оборудования.
Я покупала "запчасть", про остальное ничего сказать не могу. Фирменное название - "термопара Арбат для газовой колонки НЕВА 3208". Стоимость - 250 руб. Я не регистрировалась на сайте. Добавила в корзину, перешла к оформлению заказа. Наложенным платежом товар не отправляют, но у меня сумма заказа была минимальной, а выбора не было, поэтому я решила рискнуть.
Все общение с менеджером происходило по электронной почте, что меня совершенно устраивало. Но можно и позвонить по указанным на сайте телефонам. На почту пришло сообщение о принятом заказе, стоимость доставки превышала стоимость заказа - 350 руб, ну что делать... как сказано в одном анекдоте, "конвертик тоже чего-то стоит", плюс транспортные расходы.
Я выбрала оплату банковской картой Сбербанк , и вместо номера карты, на который следовало перевести деньги, мне прислали фото карты. Ну, ладно. Хотя скопировать номер было бы удобнее и надежнее.
В примечании нужно было указать номер заказа, но я забыла это сделать, поэтому написала сообщение о переводе. В ответ получила "спасибо, сегодня постараюсь отправить". Отправили, и правда, быстро, номер почтового идентификатора так же пришел на почту.
Почта России сработала оперативно , и уже в скором времени посылка находилась в моем почтовом отделении. Термопара пришла в стандартном пластиковом конверте, информация об объявленной ценности не совпадала со стоимостью детали. Чуть-чуть.
Термопара была просто вложена в картонку
. Я понимаю, что дальше конверта она все равно никуда не выпадет, но мне этот момент не понравился. Все-таки стоимость доставки довольна высокая, по расценкам Почты России (я иногда отправляю посылки, несколько раз делала возвраты в ювелирные магазины), можно было зафиксировать детальку со всех сторон.
Собственно, сама термопара:
Если бы можно было ставить дифференцированную оценку, я бы поставила 4,5 балла. Потому что до "5" интернет-магазин немного не дотянул. Но "хорошо" - это тоже хорошо. В общении менеджеры вежливые и приятные, работают оперативно. Желаю магазину процветания и всех благ. Возможно, придется еще когда-нибудь за чем-нибудь обратиться.
Ярославцам повезло, они могут воспользоваться опцией "самовывоз".
Термоэлектрические датчики – термопары – применяются сугубо в газовых котлах и водогрейных колонках, оснащенных энергонезависимой автоматикой безопасности. Задача элемента – отслеживать наличие пламени горелки, непрерывно подавая напряжение на электромагнитный клапан управляющего блока SIT 630 (или подобного). Наша цель – рассказать, что такое термопара, как она работает и меняется в случае неисправности.
Устройство термоэлектрического датчика пламени
Термопара – это элемент безопасности газового котла, вырабатывающий напряжение при нагреве и поддерживающий в открытом состоянии, пока горит запальник. Изображенный на фото датчик действует автономно, без подключения внешнего источника электропитания. Сфера применения термопар – газоиспользующие энергонезависимые установки: печи, кухонные домашние плиты и водонагреватели.
Поясним принцип работы термопары для котла, основанный на эффекте Зеебека. Если спаять или сварить концы 2 проводников из разных металлов, то при нагреве этой точки в цепи вырабатывается электродвижущая сила (ЭДС). Разница потенциалов зависит от температуры спая и материала проводников, обычно лежит в пределах 20…50 милливольт (на бытовой технике).
Датчик состоит из следующих деталей (устройство показано ниже на схеме):
- термоэлектрод с «горячим» спаем из двух разнородных сплавов, прикрученный гайкой к монтажной пластине рядом с пилотной горелкой котла;
- удлинитель – проводник, заключенный внутрь медной трубки, одновременно играющей роль минусового контакта;
- плюсовая клемма с диэлектрической шайбой, вставляемая в гнездо автоматического газового клапана и фиксируемая гайкой;
- существуют разновидности термопар, подсоединяемые к автоматике с помощью обычных винтовых клемм.
В данной модели нагреваемый электрод крепится к пластине котла без гайки - вставляется в специальный паз
Примечание. Медная трубка нужна для защиты плюсового проводника от внешних наводок, создаваемых домовой сетью 220 В и другими электроприборами. Вспомните: минимальная величина напряжения термопары составляет всего 20 мВ.
Для изготовления электродов, вырабатывающих ЭДС, используются специальные металлические сплавы. Самые распространенные термические пары:
- хромель – алюмель (тип K по европейской классификации, обозначение – ТХА);
- хромель – копель (тип L, аббревиатура – ТХК);
- хромель – константан (тип E, обозначается ТХКн).
Принцип действия термической пары из двух различных сплавов
Справка. Алюмель – это сплав никеля с алюминием, марганцем и кремнием. Состав хромеля – 90% никеля, 10% хрома. Копель тоже включает никель, соединенный с медью и кремнием.
Применение сплавов в конструкции термопар обусловлено лучшей генерацией тока. Если сделать термическую пару из чистых металлов, напряжение на выходе будет слишком малым. В большинстве теплогенераторов, эксплуатируемых в частных домах, установлены датчики ТХА (хромель – алюмель). Больше об устройстве термопар смотрите на видео:
Принцип действия в составе котла
Схема подключения термоэлектрического датчика в различных газоиспользующих приборах примерно одинакова. Измерительный электрод находится в зоне действия фитиля либо основной горелки, проводник присоединен к электромагниту, открывающему подачу газа.
Справочная информация. В турбированных и атмосферных теплогенераторах, подключаемых к домовой электросети, вместо термопары может применяться фотоэлектрический датчик. Он регистрирует наличие огня без непосредственного нагрева.
Как работает термопара на типа АОГВ и аналогичных аппаратах:
- Пользователь одной рукой нажимает кнопку и принудительно открывает электромагнитный клапан подачи газа.
- Второй рукой домовладелец включает пьезорозжиг, удерживая первую клавишу. Вспыхивает запальник.
- Согласно инструкции по эксплуатации, кнопку необходимо держать 5-30 секунд (зависит от модели агрегата), в течение которых фитиль прогревает измерительный электрод.
- В цепи электромагнита возникает постоянный ток, идущий от термоэлектродов. Пользователь отпускает клавишу, но подача топлива не прекращается – теперь клапан удерживает напряжение термопары.
Если в силу разных причин огонь потухнет, нагрев термоэлемента закончится, ЭДС исчезнет. Электромагнит отключится, пружина захлопнет клапан и перекроет путь топливу.
Справка. Газовые водогрейные установки, не зависящие от электроэнергии, комплектуются автоматикой различных производителей – EuroSIT, Жуковского завода, «Арбат», «Орион» и так далее. Термопара везде работает по одинаковому принципу – пока электрод греется пламенем, подача газа будет открыта.
Электрод термопары располагается рядом с запальником на всех водогрейных аппаратах
Отличия от датчика температуры
Помимо термопары, к автоматическому топливному клапану котла подключается термобаллон, отвечающий за отключение основной горелки при достижении заданной температуры теплоносителя. Внешне колбы элементов и медные соединительные трубки немного похожи. Несведущий домовладелец может запросто перепутать эти датчики.
Перечислим основные отличия температурного измерителя от термопары:
- конструкция датчика – цилиндрический сильфон, сделанный в виде колбы из меди с запаянным концом;
- термобаллон подключается к газовой автоматике более тонкой капиллярной трубкой, нежели электрогенерирующий датчик;
- сама термочувствительная колба устанавливается внутрь погружной гильзы либо прячется под обшивкой возле водяной рубашки, а не крепится около запальника;
- измеритель температуры не отсоединяется от автоматики вовсе либо отличается размером крепежной гайки.
Примечание. Термобаллон действует по другому принципу: при нагреве внутри колбы расширяется специальная жидкость. Давление по капилляру передается клапану автоматики, отключающему основную горелку. Пламя запальника не затухает.
Как проверить и заменить термопару
Главный признак неисправности датчика пламени - фитиль тухнет одновременно с отпусканием кнопки. Иногда неполадка проявляется иначе – огонек на запальнике остается, но после розжига основной горелки подача горючего снова перекрывается и полностью. Причины таких проблем:
- термический электрод покрылся сажей и плохо прогревается, отчего напряжение в цепи падает ниже минимума;
- прогар корпуса измерителя;
- нарушение контакта в точке «горячего» спая;
- открутилась гайка крепления, рабочий стержень перекосился и плохо прогревается запальником;
- пришел в негодность датчик тяги либо случился обрыв его электрической цепи.
Нагреваемый запальником электрод нужно периодически чистить от нагара. Проблема в том, что загрязнение детали плохо видно снаружи, приходится снимать планку либо всю панель с горелкой
Уточнение. Неисправность датчика тяги вызывает аналогичные симптомы, поскольку этот «концевик» включен последовательно с термопарой (в разрыв цепи). Чтобы исключить влияние датчика, временно замкните его провода.
Для диагностики понадобится мультиметр либо другой прибор, способный измерять низкое напряжение (до 100 мВ). Как выполняется проверка:
Главное условие: исправная термопара для котла должна выдавать напряжение не менее 0.02 вольта. Если прибор показывает нули, напряжение скачет или не превышает 20 мВ, элемент нужно поменять. Современные датчики не подлежат ремонту путем перепайки.
Совет. Покупая новую термопару, всегда ориентируйтесь по марке и конкретной модели котла, дабы не запутаться в маркировках и обозначениях.
Если вам не хочется раньше времени снимать элемент, диагностику можно произвести прямо на котле. Открутив гайку, отсоедините трубку термопары от автоматики и подключите мультиметр, как описывалось выше. Удерживая клавишу, разожгите запальник и снимайте показания прибора. Недостаток метода: невозможность визуального осмотра и чистки электрода от сажи.
Устанавливая новую термопару в газовый котел, настройте положение нагреваемого стержня. В идеале электрод стоит горизонтально, не отклоняется вверх или вниз и хорошо омывается пламенем фитиля.
Заключение
Зная устройство термопары котла и способы ее проверки, несложно выявить проблему, как и заменить датчик в домашних условиях. Здесь важно отсечь другие неисправности – поломку датчика тяги либо катушки электромагнита. Последняя неполадка характерна для отечественных моделей автоматики – «Арбат», ЖМЗ и так далее. Как сделать ремонт подручными средствами, смотрите в последнем видео:
Газовый котел – это сложная конструкция, которая нуждается в дополнительных комплектующих. Особенно важны в этом устройстве части, контролирующие его работу и защищающие от перегрева. Одним из самых важных составляющих газового котла является термопара. Давайте разберемся, что она собой представляет и как отремонтировать ее своими руками.
Что такое термопара для газового котла
Чтобы понять, как работает термопара, нужно сначала определиться, что она собой представляет. Только в этом случае вы сможете поменять ее в случае неисправности и проверить ее работу.
Термопара – это элемент не только газового котла, но и колонки. Именно благодаря ней обеспечивается безопасность работы газового оборудования.
Вы можете найти ответ на вопрос: «Что такое термопара?», в специальных документациях. Однако мы предлагаем вам объяснение устройства этого элемента простым языком.
Что такое термопара:
- Термопара представляет собой устройство контроля за оборудованием. Она состоит из двух проводников разного типа.
- Проводники термопары обязательно должны контактировать между собой. Такой контакт обеспечивается в одной или двух точках устройства.
- Благодаря разнотипности проводников в термопаре, нагреваясь, они создают между собой напряжение. Это напряжение учитывается в процессе работы газового котла.
- Именно благодаря проводникам и их характеристикам, вам не придется применять внешнее возбуждение газового котла. Эти детали могут питаться автономно.
Таким образом, термопара является датчиком контроля температуры в котле. Она имеет очень простое устройство, за счет этого обеспечивается ее универсальность.
Есть лишь одно правило касательно выбора термопары. При покупке подобного устройства нужно обращать внимание на качества фиксации точек соединения проводников. Если данный параметр выполнен не качественно, то устройство может давать погрешность больше чем в один градус. Это недопустимый показатель для газового оборудования.
Как работает термопара
Если вы хотите научиться ремонтировать и находить неисправность в термопаре, нужно сначала разобраться в принципе ее работы и понять, как она устроена.
На самом деле, в ремонте термопары нет большой необходимости. Это устройство имеет весьма доступную цену, что делает возможным ее частую замену.
Итак, как устроена термопара мы уже разобрались. Она состоит из двух соединенных в одной или нескольких точках проводников. Выглядит это устройство как толстый металлический провод с утолщениями на концах. Утолщения – это проводники, а сам провод состоит из хромеля и алюминия.
Принцип работы термопары:
- Соединенные между собой разнородные металлы, а точнее их место соединения, нагреваются до определенной температуры;
- На холодных концах этих металлов образуется напряжение;
- К концам проводников подключается измерительный прибор, и цепь замыкается;
- Из-за возникшего напряжения, в катушке электромагнитного клапана возникает индукция;
- Благодаря этому клапан-отсекатель открывается и удерживается в открытом состоянии.
Если объяснять, как мы видим то, как работает термопара, то принцип ее работы будет следующим: мы нажимает на шток электромагнитного клапана, открывая его вручную, запальник получает порцию газа, от чего разгорается, в это время находящиеся над ним концы термопары разогреваются, через полминуты этот элемент начинает вырабатывать напряжение и клапан открывается, можно отпускать шток.
Преимущества термопары для котла
Термопара присутствует во всех газовых нагревательных оборудованиях. Она есть и в колонках и в котлах. При этом, раньше данный элемент в котлах не использовался и они вполне обходились без него. Почему сейчас без этого элемента не обходится ни один газовый котел?
Сама термопара стоит недорого, а вот провода, установленные между панелью и термопарой, имеют более высокую стоимость, чем остальные элементы прибора.
Свою популярность термопара получила благодаря большому количеству преимуществ ее использования. Ведь только с появлением этого устройства, производители смогли обеспечить безопасный и качественный электророзжииг.
Преимущества использования термопары:
- Несмотря на то, что термо пара является датчиком контроля пламени, она может одновременно являться и тестером температуры;
- Этот элемент газового котла устроен очень просто, в нем нет дополнительных деталей и сложной аппаратуры, такое устройство делает термопару дешевой;
- Данная деталь может выдержать широкий диапазон изменяемых температур;
- Точность термопары находится на высоте, именно поэтому ее можно использовать в таких опасных изделиях, как газовые котлы и колонки;
- Ремонт и установка термопары настолько просты, что с ними справиться даже простой обыватель.
Несмотря на то, что у термопары масса достоинств, она имеет свои недостатки. Во-первых, связь между температурой нагрева и ростом потенциала не линейная, то есть электрический потенциал не возрастает при росте температуры. Во-вторых, предел роста потенциала достаточно мал. Эти отрицательные качества не влияют на работу оборудования в целом, но при изменении температур, прибор требует качественной калибровки.
Также достоинство термопары – простота и надежность, одновременно является и ее недостатком. Вы спросите как? Дело в том, что если термопара перегорит, а это иногда случается, ее ремонт будет невозможен. В этом случае термопару придется попросту заменить. Кроме того, газовый котел без этого элемента работать не будет. Однако цена термопары вполне приемлема, а ее монтаж достаточно прост.
Как проверить термопару на газовом котле
К сожалению, термопара чаще других деталей газового котла выходит из строя. При этом все оборудование попросту перестает работать. Поэтому при выходе из строя газового котла, первым возникает подозрение, что перегорела именно термопара.
Если у вас вышел из строя газовый котел, то первым делом нужно проверить термопару. Именно этот элемент чаще других становится причиной остановки работы всего оборудования.
Прежде чем отправляться в магазин за новой термопарой, нужно проверить, действительно ли причина поломки оборудования заключается именно в ней. Вы можете сделать это не вызывая мастера самостоятельно. Однако в ходе работы вам придется сделать измерения мултьтиметром, поэтому заранее позаботьтесь, чтобы он у вас был. Его можно приобрести в магазине, или прозвонить своих знакомых и найти его бесплатно.
Проверка на исправность термопары:
- Разъедините конец термопары с электромагнитным клапаном. Для этого их нужно раскрутить.
- Снимите с котла термопару. Нагрейте ее конец, который находился над горелкой котла, над свечкой или газовой горелкой;
- Далее необходимо подождать полминуты и измерить показания на входном контакте с помощью мультиметра. Если они будут меньше 17 милливольт, то в термопаре неисправность.
Вот таким простым способом вы сможете проверить, не в термопаре ли причина остановки работы газового котла. Данная работа проста и не требует много времени. Единственной проблемой в данном случае является поиск мультиметра.
Ремонт термопары или ее замена
В большинстве случаев ремонт вышедшей из строя термопары невозможен. Дело в том, что если это устройство перегорает, то ремонтировать там становится нечего, поэтому мы предлагаем рассмотреть процесс ее замены.
В большинстве случаев любая термопара подходит к самым разным котлам. Все дело в простате ее устройства и универсальности.
Замена термопары – это достаточна простая работа. С ней сможет справиться даже человек, далекий от подобных работ. Поэтому и в этом случае вы можете обойтись без помощи мастера.
Действия для камены термопары:
- Термопара устанавливается на газовую магистраль через специальный патрубок, к которому термопара крепится с помощью гайки из меди. Чтобы отсоединить термопару, эту гайку нужно просто раскрутить.
- Также нужно открутить компрессионный винт. Вы его найдете под кронштейном.
- Теперь можно снять старую термопару.
- Чтобы установить новый элемент, нужно завинтить гайку и винт. При этом необходимо проверить, чтобы соединение было герметичным. Если это не так, то используйте керамические или полимерные прокладки.
Как видите замена термопары – это очень простая работа. Главное, чтобы при ваших действиях не пострадали другие части котла, например, отсенатель.
Ремонт термопары своими руками (видео)
Термопара – это очень важный элемент газового котла. И несмотря на то, что она частью выходит из строя, производители еще не нашли устройства лучше. Ведь термопара имеет простое строение и невысокую цену.
Сейчас мы с вами разберемся в назначении термопары в газовом котле, ее особенностях и принципах работы. В конце разберемся как провести ремонт своими руками.
Любой котел, независимо от вида и принципа его действия, нуждается в термопаре — устройстве, которое будет контролировать температуру в камере сгорания и автоматически перекрывать подачу газа при исчезновении пламени.
Для газового котла — необходимый элемент в системе отопления, который помогает избежать перегрева котла и возможности его поломки.
Термопара для газового котла
Чтобы понять как работает термопара в газовом котле, в первую очередь необходимо познакомиться с его устройством и принципом действия.
Термопара — это конструкция из двух пластин-проводников, которая состоит из разных сплавов. Устройство является достаточно простым, но в то же время надежным.
Принцип работы данного устройства базируется на физическом явлении — эффекте Зеебека.
Процесс образования электродвижущей силы на границе стыка двух разнородных проводников, контакты которых имеют температурные отличия. Эффект Зеебека
Если две детали из разнородных металлов прочно соединить, а место соединения нагреть, то на холодных окончаниях спаянного проводника появится разница потенциалов — напряжение. При появлении напряжения клапан сразу автоматически открывается, позволяя топливу проходить к .
Принцип работы термопары газового котла
Виды термопар
Сегодня рынок котельного оборудования отличается обилием разнообразных термопар, которые подразделяются на несколько типов. Металл, использующийся при их изготовлении, является главным критерием, на основе которого они дифференцируются.
Из неблагородных металлов
| Тип термопары | Сплав | Российская маркировка | Диапазон температур, °С | Особенности термопары |
|---|---|---|---|---|
| K | хромель-алюмель | TXA | от -200 °С до +1000 °С | Возможность работы в нейтральной атмосфере либо атмосфере с избытком кислорода |
| L | хромель-копель | TXK | от -200 °С до +800 °С | Самая высокая чувствительностью из всех промышленных термопар. Свойственна только высокая термоэлектрическая стабильность при температурах до 600 °С. |
| E | хромель-константан | TXKn | от -40 °С до +900 °С | Высокая чувствительность. |
| T | медь-константан | TMKn | от -250 °С до +300 °С | Может работать в атмосфере, в которой небольшой избыток или недостаток кислорода. Не чувствительна к повышенной влажности. |
| J | железо-константан | ТЖК | от -100 °С до +1200 °С | Хорошо работает в разряженной атмосфере. Невысокая стоимость обусловлена входящим в состав железом. |
| А | вольфрам-рений | ТВР | выше +1800 °С | Хорошие показатели механических свойств при высокой температуре. Может работать при частых и резких теплосменах и при больших нагрузках. Неприхотливость при изготовлении и монтаже, так как имеют небольшую чувствительность к загрязнениям. |
| N | нихросил-нисил | ТНН | от -200 °С до +1300 °С | В группе неблагородных металлов считается самой точной термопарой . Высокая стабильность при температурах от 200 до 500 °С. |
Из благородных металлов
| Типы термопары | Сплав | Российская маркировка | Диапазон температур, °С | Особенности термопары |
|---|---|---|---|---|
| B | платинородий-платинородиевая | ТПР | от +100 °С до +1800 °С | Высокая механическая прочность. Большая стабильность при высоких температурах. Небольшая склонность к росту зерна и охрупчиванию . Невысокая чувствительность к загрязнению. |
| S | платинородий-платина | ТПП10 | от 0 °С до +1700 °С | Высокая точность измерений. Хорошая воспроизводимость и стабильность термоЭДС. |
| R | платинородий-платиновая | ТПП14 | от 0 °С до +1700 °С | Обладает свойствами, идентичными термопаре типа S. |
В системах автоматики котлов чаще используются термопары типов: E, J, K.
Подключение и проверка
Подключение термопары должно производиться электродами (проводами), изготовленными из того же материала, что и подключаемая термопара.
Либо могут использоваться металлические провода, которые имеют характеристики, аналогичные свойствам электродов на самой термопаре.
Перед подключением термопар для котлов отопления, важно зачистить концы проводов, чтобы удалить окислы, которые оказывают влияние на точность измерений. А во время установки важно проследить за тем, чтобы трубки отвода и подачи топлива были опущены строго вниз.
В случае, если термопара сломалась, как правило, восстановить ее уже невозможно, поэтому важно знать, как проверить термопару мультиметром на газовом котле.
Срабатывать рабочая термопара должна после 10-30 секунд нагрева
Чтобы проверить её работоспособность, достаточно соединить один конец с мультиметром — измерительным датчиком, а другой конец нагреть, используя либо зажигалку.
Комбинированный электроизмерительный прибор, который может быть цифровым и аналоговым, объединяет в себе несколько функций (как минимум функции вольтметра, омметра, амперметра). Мультиметр
Рабочая термопара должна иметь напряжение в районе 50 мВ.
В случае подтверждения неисправности термопары, заменить её можно своими руками.
Ремонт термопары своими руками
Чтобы устранить неполадку своими руками необходимо:
- прижимную гайку открутить гаечным ключом и и достать ее конец;
- шнуровкой-нулевкой очистить от загрязнений;
- произвести проверку термопары мультиметром;
- убедиться, что все показатели соответствуют нормам;
- собрать термопару обратно и запустить котел.
Если починить термопару не удается, то всегда есть возможность купить новую. Российский рынок предлагает большой ассортимент данных приборов, выпускаемых различными производителями, например, АБАТ, АОГВ, АКГВ. Их цена колеблется в диапазоне от 300 до 2000 рублей. На газовые котлы иностранного производства (например, Bosch, Viessmann, Vaillant) цена термопары будет выше.
Сегодня термопары нашли активное применение в , выбор их на рынке велик, и каждый имеет возможность приобрести универсальную термопару. Однако, выбирая термопару самостоятельно можно столкнуться с рядом трудностей. Следует обратиться к специалисту, который подскажет как выбрать прибор, соответствующий всем характеристикам газового котла. Также можно воспользоваться таблицей зависимости технических характеристик прибора с характеристиками газового котла.
Температура в камере сгорания работающей котельной установки достаточно велика и измерить ее можно с помощью термоэлектрического элемента (термопары). Этот элемент является чуть ли не единственным средством измерения высоких температур, использующимся во многих сферах нашей жизни. В данном случае речь пойдет о такой его разновидности, как термопара для газового котла, работающая совместно с автоматическим газовым клапаном.
Устройство и принцип действия термопары
Действительно, постоянно находиться в зоне открытого пламени может далеко не каждый материал. Термоэлемент же изготовлен из металла, точнее, из нескольких металлов, поэтому высокой температуры не боится. При работе газовой котельной установки без него никак не обойтись, выход из строя термопары означает полную остановку агрегата и немедленный ремонт. Все дело в том, что термоэлемент работает совместно с электромагнитным отсекающим клапаном, перекрывающим вход в топливный тракт. Стоит только этой детали выйти из строя, как клапан закроется, подача топлива прекратится и горелочное устройство потухнет.
Чтобы лучше понять принцип работы термопары газового котла, стоит рассмотреть схему, представленную на рисунке.
В основе этого принципа лежит следующее физическое явление: если надежно соединить между собой 2 разнородных металла, а потом место соединения нагревать, то на холодных концах этого спая появится разница потенциалов, то есть, напряжение. А при подключении к ним измерительного прибора цепь замкнется и возникнет постоянный электрический ток. Напряжение будет совсем небольшим, но этого вполне достаточно, чтобы в чувствительной катушке электромагнитного клапана возникла индукция и он открылся, позволяя топливу пройти к запальнику.
Для справки. Некоторые современные электромагнитные клапаны настолько чувствительны, что остаются открытыми, пока напряжение на входе не станет ниже 20 мВ. Термоэлемент в обычном рабочем режиме вырабатывает напряжение порядка 40-50 мВ.
Соответственно, устройство термопары газового котла основано на описанном явлении, носящем название эффекта Зеебека. Две детали из различных металлов прочно соединяются между собой в одной или нескольких точках, при этом качество соединения играет большую роль. Оно влияет на рабочие параметры элемента и долговечность его эксплуатации. Место соединения и будет той самой рабочей частью, помещаемой в зону открытого огня.
Поскольку для изготовления термоэлементов применяется множество различных пар металлов, не вдаваясь в подробности, отметим, что в термопаре для газового котла используется пара хромель – алюминий. К холодным концам этих металлов приварены проводники, заключенные в защитную оболочку. Второй конец проводников вставляется в соответствующее гнездо автоматики агрегата и закрепляется с помощью зажимной гайки.
В процессе розжига запальника и горелки газового котла для подачи топлива мы открываем электромагнитный клапан вручную, нажимая на его шток. Газ попадает на запальник и поджигается, а термопара находится рядом и нагревается от его пламени. Спустя 10-30 сек кнопку можно отпускать, так как термоэлемент уже начал вырабатывать напряжение, удерживающее шток клапана в открытом состоянии.
Преимущества и недостатки
В силу того, что изготавливать термопару достаточно просто и недорого, она стала незаменимым элементом автоматики и контроля в газоиспользующем оборудовании. Помимо этого, есть и другие преимущества данных изделий:
- Выступая в роли датчика контроля пламени, термоэлектрический элемент может работать и как датчик температуры.
- Отсутствие движущихся частей, сложных комплектующих и дорогих материалов делает изделие недорогим и долговечным.
- Широкий диапазон измеряемых температур.
- Достаточная точность измерений, позволяющих использовать данное устройство в отопительной технике.
- Простота, с которой производится монтаж или замена термопары в газовом котле.
Из недостатков термоэлектрических датчиков можно отметить то, что возрастание разницы потенциалов происходит не пропорционально росту температуры, то есть, зависимость нелинейная. Кроме того, рост напряжения имеет предел и он невелик, в термопаре газовых котлов его значение достигает 50 мВ. Такие свойства изделия не создают проблем при взаимодействии с отсекающим устройством, но при измерении температуры такой слабый и нелинейный сигнал требует усиления и калибровки.
Простота и надежность конструкции термоэлектрического датчика имеют и отрицательную сторону. Когда этот элемент выходит из строя, что иногда случается по причине некачественного выполнения спая, то ремонт термопары невозможен. Изделие может просто прогореть и ремонтировать там нечего, остается только произвести замену, причем как можно быстрее, поскольку газовый котел без термопары работать не будет. Но тут не должно возникнуть особых проблем, устройство легко снимается и отсоединяется, да и цена его вовсе не велика.
Совет. Иногда термопара прекращает работать только потому, что в месте соединения слабый контакт. Нужно ослабить и открутить прижимную гайку, извлечь из газового клапана проводник и очень аккуратно очистить его конец, после чего собрать все обратно.
Заключение
Невзирая на свою простую конструкцию, термоэлектрический элемент – одна из важнейших деталей любого современного газового котла. Она выступает в качестве датчика температуры и наличия пламени, обеспечивая безопасную работу отопителя. В случае если произойдет затухание запальника или превышение температуры, термопара отреагирует изменениям напряжения и заставит сработать отсекающий клапан.