Термопара для газового котла устройство и принцип работы

Самая полная информация по теме: "термопара для газового котла устройство и принцип работы" с полным описанием и комментариями от профессионального мастера.

Термопары газовых котлов: конструкция, диагностика и замена в домашних условиях

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FTermopara-dlja-gazovogo-kotla

Электрогенерирующие датчики – термопары – применяются сугубо в газовых котлах и водогрейных колонках, оснащенных энергонезависимой автоматикой безопасности. Задача элемента – отслеживать наличие пламени горелки, подавая непрерывный сигнал электромагнитному клапану управляющего блока 630 SIT (или подобного). Сегодня наша цель – рассказать, что такое термопара, как она работает и меняется в случае неисправности.

Термопара – это элемент безопасности газового котла, вырабатывающий напряжение при нагреве и поддерживающий клапан подачи топлива в открытом состоянии, пока горит запальник. Изображенный на фото датчик действует автономно, без подключения внешнего источника питания. Сфера применения – газоиспользующие энергонезависимые установки – печи, кухонные домашние плиты и водонагреватели.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FDatchiki-plameni-gazovyh-kotlov

Поясним принцип работы термопары, основанный на эффекте Зеебека. Если спаять или сварить концы 2 проводников из разнородных 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FUstrojstvo-termopary-gazovogo-kotla

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).

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FPrincip-raboty-termopary

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 более выраженным эффектом. 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:

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 напольных котлах типа АОГВ и аналогичных аппаратах:

  1. Пользователь одной рукой нажимает кнопку и принудительно открывает электромагнитный клапан подачи газа.
  2. Второй рукой домовладелец включает пьезорозжиг, удерживая первую клавишу. Вспыхивает запальник.
  3. Согласно инструкции по эксплуатации, кнопку необходимо держать 5—30 секунд (зависит от модели агрегата), в течение которых фитиль прогревает измерительный электрод.
  4. В цепи электромагнита возникает постоянный ток, идущий от термоэлектродов. Пользователь отпускает клавишу, но подача топлива не прекращается – теперь клапан удерживает напряжение термопары.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FKak-rabotaet-termopara-gazovogo-kotla

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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F10%2FShema-podkljuchenija-avtomatiki-630-SIT

Электрод термопары располагается рядом с запальником на всех водогрейных аппаратах

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 сделан в виде колбы из меди, запаянной с одного конца;
  • 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 клапана либо отличается от разъема термопары диаметром гайки.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F10%2FBlok-gazovoj-avtomatiki-kotla-630-SIT

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.

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 котел гаснет полностью. Причины таких проблем:

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

  • 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FZagrjaznenie-termopary-gazovogo-kotla

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:

  1. Закройте подачу газа к теплогенератору либо водонагревателю краном, расположенным на подводящей трубе. Снимите кожух или переднюю панель агрегата.
  2. Пользуясь рожковыми ключами, открутите гайки крепления термоэлектрода и соединительной трубки. Снимите датчик пламени.Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fotivent.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F07%2FGde-nahoditsja-termopara-v-gazovom-kotle
  3. Внимательно осмотрите рабочий электрод, очистите его от сажи кистью и ветошью. Если при визуальной проверке обнаружены прогары, термопара безоговорочно подлежит замене.
  4. Переместившись на кухню, зажгите горелку газовой плиты. Подсоедините зажимы мультиметра к центральному контакту и медной трубке. Выставьте низший предел измерения – 0.1 либо 1 В.
  5. Нагревайте термоэлемент конфоркой газовой плиты, наблюдая за показаниями вольтметра.

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 деталь, настройте положение нагреваемого стержня. В идеале электрод стоит горизонтально, не отклоняется вверх или вниз и хорошо омывается пламенем фитиля.

Зная устройство термопары и способы 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:

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fteplo.guru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla-300x200

Термопара 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fteplo.guru%2Fwp-content%2Fuploads%2Favtomatika-dlja-gazovogo-kotla-300x200

Термопара 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fteplo.guru%2Fwp-content%2Fuploads%2Ftermopara-300x200

Термоэлектрический 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fteplo.guru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fimage056-300x200

Все 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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=https%3A%2F%2Fteplo.guru%2Fwp-content%2Fuploads%2F6984-300x200

Как 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.

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.

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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fcotlix.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F06%2Fshema-termopary-1

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.

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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fcotlix.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F06%2Ftermopara-2

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.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fgidotopleniya.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla-300x225

Система автоматики отопления, особенно ее контролирующие блоки, это необходимые элементы, которые помогут избежать перегрева отопительного котла. К чему может привести перегрев, не стоит, наверное, пояснять. Так вот простым языком эти приборы называются термопарами для газовых котлов. Что они собой представляют, каков принцип их работы, разновидности и другие характеристики. Все эти вопросы будут рассмотрены в этой статье.

Существуют специальные основополагающие документы, которые определяют, что такое термопара. Все это вы можете найти в ГОСТ Р 8.585-2001. Что в нем написано? Термопара – это контролирующее температуру устройство, которое состоит из двух проводников разного типа. Контактируют проводники обычно в одной или нескольких точках. В некоторых приборах контакт производится компенсационной проволокой. То есть, неважно, каким образом проведен контакт, важно, чтобы этот контакт был.

Разнородные проводники в процессе нагрева между собой создают напряжение, которое и учитывается в процессе контроля температурного режима котельного газового оборудования. Именно характеристики проводников, их возможность изменять параметры пластин, создают условия, при которых отпадает необходимость использовать внешнее возбуждение прибора. Им хватает автономного питания.

Хотелось бы добавить, что это устройство не очень сложное по своей конструкции. Его стоимость приемлема, поэтому, когда встает вопрос, как провести ремонт термопары для газового котла, все специалисты отвечают – ничего ремонтировать не нужно, просто меняйте вышедший из строя прибор на новый. Термопара – прибор полностью взаимозаменяемый, у него стандартные разъемы подключения. Здесь важно не ошибиться маркой и техническими данными, потому что предлагаемые на современном рынке термопары обладают достаточно широким диапазоном измеряемых температур.

Внимание! К сожалению, термопары не являются обладателями высокой точности. Ошибки, которые они могут выдавать, достигают одного градуса, что для измерительных приборов этого уровня – большая роскошь. В теплотехнике каждый градус на счету, особенно, когда дело касается работы газового котла.

Небольшое отступление, которое касается точности прибора. Пластины-проводники соединяются между собой по-разному. У каждого производителя свой способ. Это может быть точечная сварка, пайка, обжим и прочее. Пока оба материала (сплава) находятся в одной температурной зоне, то нет никакой разницы, как они соединены между собой. На качество работы это не влияет. Это влияет на точность показания. Почему? Если стык двух пластин выполнен некачественно, то это большая причина, что показания будут иметь погрешность больше одного градуса. А это недопустимо для такого агрегата, как контролер для газовых котлов.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fgidotopleniya.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla2-300x225

Чтобы начать разговор по теме – параметры термопары, необходимо понять, по какому принципу работает этот прибор. Итак, в нем две пластины-проводники из разных сплавов. У каждого сплава свои характеристики, пластины по-разному реагируют на изменения температуры. Получается так, что две пластины – это узел, который состоит из разнородных материалов, у каждого из них свое сопротивление и свой электрический потенциал. И все это зависит от температуры.

То есть, получается так, что температура полностью регистрирует электрический потенциал металла, который отображается на панели управления. Поэтому производители в процессе изготовления термопары для газового котла используют различные сплавы, подбирая их под определенный температурный диапазон. Поэтому, если вы подбираете это устройство под определенный газовый котел, то вам необходимо ознакомиться с паспортными данными этого прибора или проконсультироваться у специалиста.

Но тут есть еще один момент, который не стоит выбрасывать с поля своего зрения. Это коррозионная стойкость прибора. Чем этот показатель выше, тем дольше прибор отработает. Добавим, что между самой термопарой и измерительным прибором (панелью) устанавливаются специальные провода, которые по своей стоимости выше, чем все остальные элементы прибора. Так вот, чем длиннее провода у контролера, тем он дороже вам обойдется. Поэтому точно установите место измерения и место установки панели. Постарайтесь минимизировать данное расстояние, которое влияет на содержимое вашего кошелька. Хотя, если говорить в целом о стоимостном показателе, то это не очень дорогое устройство.

Все термопары, в независимости из какого сплава они изготавливаются, проходят в процессе производства корректировку по отношению к нулю градусов по шкале Цельсия. По сути, это обычная калибровка прибора. Но тут для производителя открываются возможности изменить точность измерения температуры. Чем точнее будет использован измерительный прибор при калибровке, тем точнее будет и сама термопара. В настоящее время производители пользуются электронными аппаратами, которые в несколько раз точнее остальных видов. Компенсация неточностей может коснуться не только температурного показателя, но и других характеристик. Проверить, правильно ли откалиброван прибор, можно на практике.

Самое удивительно, что термопары в газовых котлах выполняют функции обычных терморегуляторов (термостатов).

Вообще, устройство самого прибора не очень сложное. Изготовить его своими руками – дело не самое трудное. Здесь важно правильно подобрать детали. Но в этой статье о самостоятельном изготовлении термопары разговор идти не будет. Сейчас нас интересуют типы термопар, чем они отличаются друг от друга.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fgidotopleniya.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla3-300x225

  • Тип Е. Этот прибор изготовлен из двух пластин: хромеля и константана. Обладает данный тип высокой производительностью и поддерживает измерительный процесс в диапазоне от минус 50С до плюс 740С.
  • Тип J. В этом устройстве хромель заменен железом. От этого сам прибор не проиграл. И если его диапазон немного снизился от минус 40С до плюс 740С, то чувствительность стала намного выше.
  • Тип К. Этот тип является самым распространенным, потому что в его состав входят пластины, изготовленные из хромеля и алюминия. Их температурный диапазон: -200С до +1350С, при этом чувствительность повышается на несколько позиций. Правда, необходимо отметить, что долгосрочная эксплуатация термопары данного типа во многом зависит от среды, где она будет использоваться. К примеру, в углекислом газе хромель быстро покрывается «зеленой гнилью» (это вид ржавчины), которая быстро разъедает сплав, выводя его из строя. К тому же он теряет свои немагнитные свойства.

Существует еще достаточно большой ряд разновидностей термопар, которые в газовых отопительных установках не используются. Во-первых, в их сплавы входят дорогие металлы, которые увеличивают стоимость прибора. Во-вторых, вышеописанные модели ни по каким позициям не уступают дорогим. Так есть ли смысл использовать дорогое устройство. К примеру, для информации обозначим тип «М», который обычно используется в вакуумных котлах и печах. В состав сплавов входит молибден и никель. Так что теперь вы сами можете понять, почему себестоимость прибора становится высокой.

Способ монтажа, как и принцип работы, у всех термопар одинаковый. И неважно, этот прибор от отечественного производителя или от зарубежного. Все делается своими руками. Обычно это входит в ремонт газового котла, поэтому будем рассматривать весь процесс от демонтажа старого прибора до монтажа нового. Вот схема последовательности проведения установки:

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fgidotopleniya.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla4-300x219

  • К газовой магистрали термопара присоединяется через резьбовой патрубок. Сам контролер крепится к патрубку специальной гайкой, которая изготавливается или из меди, или из свинца. Поэтому, чтобы демонтировать старый аппарат, необходимо эту гайку просто открутить.
  • Теперь необходимо открутить компенсационный винт, который держит термопару по месту. Он расположен под монтажным кронштейном.
  • Теперь удаляйте старую термопару для газового котла, и вставьте новую.
  • Закрутите компенсационный винт и гайку. Необходимо проверить, что соединение было проведено герметично. Если вас что-то не устроило, то используйте в качестве уплотнителя керамические или полимерные прокладки. Но не забывайте, что недотянуть или перетянуть резьбовое соединение – это опасно в обоих случаях.

Внимание! Когда проводится ремонт газового котла, необходимо его отключить от подачи газа и от электрической сети. Замена термопары не исключение.

Теперь можно проверить, как работает новое устройство. То есть, включаем газ, электрический ток, зажигаем котел и проверяем показатели, которые выдает термопара.

  • При проведении установки прибора необходимо внимание уделить тому, как направлены трубки подачи и отвода топлива. Они должны быть направлены только вниз.
  • Основной элемент, который будет отключать подачу газа на горелку, это концевой выключатель. Он располагается в зоне контроля безопасности около автомата прямо под пленумом. То есть, температура на выключатель подается именно от пленума, который и нагревается в зависимости от температуры самого газового агрегата.
  • После выключения горелки выключается и вентилятор, подающий воздух в камеру сгорания топлива. Если этого не происходит, то придется откорректировать сам выключатель. Иногда в термостате была установлена опция постоянной работы вентилятора. Проверьте это, и если все подтвердилось, то просто выключите данную функцию.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fgidotopleniya.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fchto-takoe-termopara-dlya-gazovogo-kotla5-300x200

Откалибровать термопару или настроить ее функционал несложно, своими руками это сделать можно без больших проблем. Для этого просто снимите крышку панели управления. Под ней вы найдете циферблат зубчатого типа. Прокрутите его до нужного показателя температуры и попробуйте запустить всю систему. Если вас такая работа прибора не устраивает, то смело ищите приемлемый вариант.

Обязательно реагируйте на запах газа. Значит, где-то вы неплотно прижали крепеж или ослабло какое-то соединение. С утечкой газа надо разобраться быстро, это ваша безопасность.

И последнее по этой теме. Самостоятельно правильно выбрать термопару, которая точно подойдет вашему котлу, будет сложно. Обратитесь к специалистам или найдите таблицу зависимости технических характеристик данного прибора с техническими характеристиками газового котла. Все должно совпадать до градуса.

Термопара для газового котла: принцип работы, характеристики, устранение неисправностей

Применение газа для отопления частного дома или коттеджа очень удобно и экономически выгодно. Однако этот вид топлива таит в себе серьезную угрозу. Если по какой-либо причине горелка вдруг погаснет и подача газа не будет вовремя перекрыта, образуется утечка и это может обернуться серьезными неприятностями и поставить под угрозу жизнь людей, находящихся в помещении. Для того, чтобы незамедлительно перекрыть газ если пламя внезапно потухло и используется термопара для газового котла.

В этой статье мы расскажем о том, что такое термопара, зачем она нужна и как работает, рассмотрим основные виды и наиболее распространенные неисправности связанные с этими устройствами, а также методику их устранения.

Термопара это классический термоэлектрический преобразователь, который используется для измерения температуры, в различных областях промышленности, науки, медицины, а также в автоматических системах управления и контроля газовых котлов, плит и колонок.

Устроена она очень просто и легко может быть изготовлена самостоятельно. Два проводника из различных материалов соединяются в кольцо. Одно из мест соединения помещается в зону измерения, а второе подключаются к измерительному прибору или преобразовательному устройству.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fkotlydlyadoma.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Ftermopara-dlya-avtomatiki-gazovogo-kotla

Фото 1: Термопара для устройства газового контроля

Принцип действия термопары основан на термоэлектрическом эффекте или как его еще называют эффекте Зеебека. Оно заключается в том, что на стыке двух соединенных в кольцо проводников из разных металлов появляется напряжение. Если температура мест спайки одинакова — разность потенциалов нулевая. Но стоит один из спаев поместить в область с более высокой или более низкой температурой, появляется напряжение отличное от нуля и пропорциональное разнице температур. Коэффициент пропорциональности различен для разных металлов и называется коэффициентом термо-ЭДС.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fkotlydlyadoma.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Ftermopara-princip-raboty

Фото 2: Конструкция и принцип действия термопары

Основные материалы для изготовления термопар – благородные и неблагородные металлы. Большинство сплавов из них имеют довольно экзотические названия, которые очень популярны у составителей различных кроссвордов и сканвордов. В зависимости от того какие пары металлов используются при изготовлении, термопары делятся на несколько типов. Ниже приведена таблица с их основными видами, обозначениями и характеристиками:

В системах автоматики газовых колонок, плит и котлов обычно используются термопары ТХА из хромель-алюмеля (тип K), ТХК из хромель-копеля (тип L), ТЖК из железа и константана (тип J). Датчики выполненные из сплава благородных металлов предназначены для высоких температур и в основном находят применение в литейном производстве и другой тяжелой промышленности.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fkotlydlyadoma.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fgazovaya-gorelka-s-termoparoj

Фото 3: Газовая горелка «Сахалин» для отопительных котлов и печей

Некоторые модели работающие на твердом топливе, например такие как твердотопливный котел отопления «Lemax» Forward могут комплектоваться газовыми горелками, в которых для защиты от утечек газа применяются термопары.

Вернуться к оглавлению

Если вы решили установить в своем загородном доме твердотопливный котел, вам не надо заботиться о том, что будет если огонь вдруг погаснет. Однако когда вы используете газовое оборудование, вам необходима энергонезависимая автоматика, способная максимально быстро перекрыть подачу газа, в случае если горелка вдруг потухнет. Для этих целей в современных газовых котлах предусмотрена система газ контроль. Как же она работает?

Система состоит из двух основных частей: электромагнитного клапана и термопары. Один конец датчика размещается непосредственно в пламени горелки, а второй подключается к электроклапану, который состоит из сердечника с обмоткой, колпачка, возвратной пружины, якоря и резинки перекрывающей подачу газа.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fkotlydlyadoma.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Favtomaticheskaya-sistema-gazovogo-kontrolia

Фото 4: Энергонезависимая система газ-контроль для плит и котлов

Работает газ-контроль довольно просто. Нажимая на кнопку подачи газа, вы заглубляете шток внутрь катушки, заряжая пружину. По инструкции розжига газового котла, клапан подачи нужно удерживать нажатым около нескольких десятков секунд. Это время необходимо для того чтобы прогрелась термопара и на ее концах появилось достаточное напряжение для удержания клапана внутри катушки.

В тот момент когда горелка гаснет, термопара начинает остывать, напряжение на концах термопары уменьшается и в какой-то момент, возвратная сила пружины перевешивает электромагнитную силу удерживающую шток внутри и возвращает клапан в исходное положение, перекрывая подачу газа. Этот процесс обычно занимает несколько десятков секунд.

Одна из особенностей газ-контроля в том, что он полностью электронезависим. В больших отопительных комплексах, подобных отечественному пеллетному котлу «Светлобор», при отключении электропитания вся система управления перестает функционировать. Система газового контроля на термопаре полностью электронезависима, и способна надежно функционировать без необходимости подключения к электросети.

Вернуться к оглавлению

Одна из распространенных неисправностей газовых котлов выглядит следующим образом: вы нажимаете кнопку подачи газа, поджигаете запальник, держите в течении положенных 30 секунд, отпускаете и горелка тут же гаснет. Одна из причин, которая может приводить к такому результату – неисправная термопара или ее плохой контакт с электромагнитным клапаном.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы proxy?url=http%3A%2F%2Fkotlydlyadoma.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2Fpodklyuchenie-termopary-k-multimetru

Фото 5: Подключение и проверка термопары на измерительном приборе

Устранить эту неполадку можно своими руками не прибегая у услугам мастера. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Гаечным ключом откручиваем прижимную гайку, удерживающую термопару в контакте с электромагнитным клапаном и извлекаем ее конец.
  2. Осматриваем разъем на предмет наличия различных окислов и загрязнений. При необходимости мелкой шкуркой-нулевкой аккуратно зачищаем место контакта.
  3. Далее следует проверить термопару мультиметром. Для этого подключаем один конец к измерительному прибору, а второй нагреваем ручной газовой горелкой. Напряжение на концах исправной термопары должно быть в около 50 мВ.
  4. Если все показатели в норме, следует собрать все обратно и попробовать запустить котел.

В том случае если проблема осталась, скорее всего неисправен сам электромагнитный клапан или по прежнему плохой контакт между ним и термопарой. Если клапан исправен, следует повторно прочистить место соединения и попробовать найти такое положений прижимной гайки при котором достигается хороший контакт.

Полезное: Для подключения термопар к измерительным приборам обычно используется компенсационный провод. В этом кабеле, жилы изготавливаются из того же материала, что и сам датчик. Это позволяет значительно снизить погрешность измерения.

Если термопара вышла из строя ее необходимо купить новую. На российском рынке представлено много различных производителей выпускающих эти датчики: Арбат, АКГВ, АОГВ(Жуковский завод), Honeywell. Цены на разные типы лежат в районе 600 — 2000 рублей.

Более подробно о том как самостоятельно в домашних условиях произвести ремонт термопары в газовом котле, смотрите в следующем видео:

Термопары активно применяются не только в автоматике газовых плит, котлов и колонок. На их базе выпущено множество различных терморегуляторов и термометров, как бытового так и промышленного назначения. Многие умельцы на базе термоэлектрического преобразователя изготавливают своими руками зарядные устройства и мини электростанции, способные заряжать телефоны и другие маломощные устройства прямо от костра или другого открытого огня. Надеемся наш рассказ вам понравился, и вы узнали немного больше о нюансах работы таких знакомых вам бытовых приборов.

Изображение - Термопара для газового котла устройство и принцип работы 3654992
Автор статьи: Борис Купинов

Здравствуйте. Меня зовут Борис. Я уже более 7 лет работаю прорабом в строительной компании. Я считаю, что в настоящее время являюсь профессионалом в своей области и хочу помочь всем посетителям сайта решать разнообразные вопросы. Все материалы для сайта собраны и тщательно переработаны с целью донести как можно доступнее всю нужную информацию. Перед применением описанного на сайте желательна консультация с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 5 проголосовавших: 5

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here