Принцип работы термопары для газового котла, типы прибора. Другие датчики для устройства

В камере сгорания котельной довольно высокая температура. Поэтому, любой котёл нуждается в устройстве, которое бы контролировало её.

Делается это при помощи термопары (термоэлектрического элемента). Термопара является необходимой для измерения высоких температур и применяется во многих сферах жизни.

В данной статье подробно рассмотрены виды термопар, описан принцип действия устройства и нюансы его применения.

Оглавление:

Для чего нужна термопара?

Устройство выступает в роли главной защиты газового контроля и используется при получении электрического тока для электромагнитных катушек газовых котлов (путём преобразования в него термической энергии).

Подробнее об измерителе температуры газов

Термопара – это необходимая часть системы отопления, предотвращающая перегрев котла и минимизирующая его возможные поломки.

Конструкция и принцип работы

Термоэлектрический преобразователь – это несложная конструкция, которая состоит из двух проводников, соединяющихся друг с другом. Прибор изготавливается из смеси нескольких металлов, устойчивых к температурам в камере сгорания. Отличие составляющих металлов – вот основополагающий фактор работы механизма. Устройство работает вместе с газовым клапаном, который автоматически перекрывает подачу газа.

Принцип действия основан на физическом явлении, называющемся эффектом Зеебека. При соединении двух элементов из разных металлов в одной точке, место соприкосновения помещается в огонь, в то время как на ненакалённых концах проводника возникает разница в потенциалах.

Когда к таким концам присоединяется вольтметр, то происходит замыкание цепи, и аппарат показывает возникшее напряжение. Оно будет небольшим, однако, этого будет вполне достаточно для выявления индукции в катушках отсекающих клапанов. Сразу после появления напряжения срабатывает автоматический клапан и открывается проход топливу к запальнику.

к оглавлению ↑

Типы

Рынок предоставляет довольно большой ассортимент термопар, которые делятся на несколько видов. Металл, который использовался при изготовлении, считается главным показателем, на основании которого они дифференцируются.

Е

Такой прибор сделан из 2-х пластин: константана и хромеля. Обладает хорошей производительностью и проводит измерения в диапазоне от минус пятидесяти до плюс семисот сорока градусов.

J

Это устройство не хуже предыдущего. Несмотря на то, что из-за замены хромеля железом немного снижается диапазон (от минус сорока до плюс семисот сорока градусов), чувствительность становится значительно выше.

К

Самый распространенный, т.к. состоит из пластин, изготовленных из алюминия и хромеля. Температурный диапазон от минус двухсот до плюс тысяча трёхсот пятидесяти градусов Цельсия. Вдобавок к этому, чувствительность повышена на несколько позиций. Но срок эксплуатации данного типа термопары будет зависеть от среды использования. Помимо этого, со временем пропадают немагнитные свойства.

Есть еще много различных видов термопар, не использующихся в газовых отопительных устройствах. Связано это с тем, что их сплав состоит из дорогих металлов, которые значительно увеличивают цену на товар.
к оглавлению ↑

Подключение и проверка

Подключение термоэлектрического преобразователя проводится при помощи проводов, которые изготовлены из таких же материалов, что и термопара. Или же используются провода из металла, со свойствами аналогичными характеристикам электродов самого прибора.

  1. Перед подключением важно зачистить концы проводов, убрав тем самым окислы, оказывающие негативное влияние на измерения. Во время установки требуется проследить, чтобы трубки подачи и отвода топлива были отведены строго вниз.
  2. Если случилось так, что термопара сломалась, как правило, восстановлению она уже не подлежит. Очень важно уметь проверять термопару мультиметром.
  3. В рабочем состоянии термопара должна срабатывать после 10-30 секунд нагревания и иметь напряжение около 50 мВ.

Чтобы убедиться в работоспособности прибора, достаточно подсоединить один конец к измерительному датчику, а другой нагреть при помощи газовой горелки или зажигалки.

к оглавлению ↑

Другие приборы для измерения

Главной задачей всех датчиков является подача сигнала и передача результата для информирования пользователя о сбоях в работе котла.

Помимо датчика температуры в приборе так же имеются:

  • датчик тяги;
  • датчик потока воды;
  • датчик температуры воды.

Тяги

Чтобы определить в аппарате силу тяги используют датчик тяги, он же ответственный за правильное расходование газа.

Тяга требуется для удаления из котла угарного газа. В рабочем состоянии она должна выводить продукт сгорания из здания, а не наоборот. Если тяга будет слабой, это спровоцирует затухание колонки и приведёт к аварии. Пришедший в негодность аппарат грозит опасностью для жизни. Вид прибора зависит от типа котла (с естественной тягой или с принудительной).

Если у устройства естественная тяга, то камера сгорания будет открытой. Угарный газ уходит через дымоход, а термостат контролирует тягу и температуру уходящего газа. Для такого типа котлов используются датчики в виде пластины с присоединёнными контактами. Работа заключается в посылке сигналов клапану, в нужный момент перекрывающему поток газа.

Термореле настраивают на нужную температуру, в зависимости от топлива котла. Если процесс выхода газа нарушится, то прибор сработает. При этом, температура в устройстве начнёт расти, металл будет расширяться, устройство отреагирует и котёл начнёт остывать.

В аппарате с принудительной тягой закрытая камера сгорания (т.е. газ выводится через турбину-вентилятор). Здесь используется пневмореле, сделанный наподобие мембраны. Когда тяга нормальная – мембрана немного изменяет форму под воздействием угарного газа. Когда поток ослабевает и мембрана перестаёт двигаться, контакты разрываются и газовый клапан перекрывается.

к оглавлению ↑

Протока воды

Датчик протока воды определяет, когда необходимо начать подогревать воду. Визуально прибор выглядит как реле или обычный электрический датчик. Зачастую имеет две электрические цепи-корректировщики, которые определяют два основных режима работы механизма:

  • Первый режим предполагает нормальное давление, при котором термостатическая мембрана не меняет место нахождения и соединяется 1-я группа контактов. Колонка работает в штатном режиме, с помощью проходящего через эту цепь тока, связанной с общей цепью устройства.
  • Второй режим активируется во время выхода из рабочего состояния какого-либо параметра системы. В реле меняет расположение и деформируется термостатическая мембрана. 1-я цепь контроллера разрывается, а 2-я замыкается. Оборудование начинает работать некорректно. Дежурный режим активируется благодаря вторичной цепи.
Механизм сработает даже при незначительном повышении температуры. Прибор отслеживает значение силы давления и регистрирует начало конденсации влаги.
к оглавлению ↑

Температуры воды

Датчик перегрева имеет небольшие размеры и предохраняет котёл от возможного закипания (при повышении температуры более плюс ста градусов Цельсия). Когда показатель достигает максимальной температуры, устройство разъединяет контакты, выключая аппарат.

Основой устройства являются либо биометрические пластины, либо терморезисторы. В редких случаях это могут быть NTC датчики.

Несмотря на несложное строение механизма, термоэлектрический элемент – это одна из главных составляющих любого газового котла. Прибор играет роль датчика наличия пламени и температуры, обеспечивает безопасную работу отопителю. Если запальник погаснет или начнёт повышаться температура, термопара моментально отреагирует и заставит сработать отсекающий клапан.

Нет комментариев

Добавить комментарий