Co je termočlánek v plynovém kotli?

Teplota ve spalovací komoře fungujícího kotle je poměrně vysoká a lze ji měřit pomocí termoelektrického článku (termočlánku). Tento prvek je téměř jediným prostředkem pro měření vysokých teplot, používaným v mnoha oblastech našeho života. V tomto případě budeme hovořit o takové odrůdě, jako je termočlánek pro plynový kotel, pracující ve spojení s automatickým plynovým ventilem.

Konstrukce a princip činnosti termočlánku

Ve skutečnosti ne každý materiál může být neustále v zóně otevřeného plamene. Termočlánek je vyroben z kovu, nebo spíše z několika kovů, takže se nebojí vysokých teplot. Při provozu instalace plynového kotle se bez něj neobejde porucha termočlánku znamená úplné odstavení jednotky a okamžité opravy. Jde o to, že termočlánek funguje ve spojení s elektromagnetickým uzavíracím ventilem, který uzavírá vstup do palivové cesty. Jakmile tato část selže, ventil se uzavře, přívod paliva se zastaví a hořákové zařízení zhasne.

Abychom lépe porozuměli principu fungování termočlánku plynového kotle, stojí za zvážení schéma uvedené na obrázku.

Tento princip je založen na následujícím fyzikálním jevu: pokud spolehlivě spojíte 2 různé kovy k sobě a pak spoj zahřejete, pak se na studených koncích tohoto spoje objeví rozdíl potenciálů, tedy napětí. A když se k nim připojí měřící zařízení, obvod se uzavře a vznikne stejnosměrný elektrický proud. Napětí bude velmi malé, ale to stačí na to, aby došlo k indukci v citlivé cívce solenoidového ventilu a k jejímu otevření, což umožnilo průchod paliva do zapalovače.

Pro odkaz. Některé moderní solenoidové ventily jsou tak citlivé, že zůstávají otevřené, dokud vstupní napětí neklesne pod 20 mV. Termočlánek v normálním provozním režimu produkuje napětí asi 40-50 mV.

V souladu s tím je zařízení termočlánku plynového kotle založeno na popsaném jevu, nazývaném Seebeckův jev. Dvě části z různých kovů jsou k sobě pevně spojeny v jednom nebo více bodech a velkou roli hraje kvalita spojení. Ovlivňuje provozní parametry prvku a životnost jeho provozu. Přípojným bodem bude samotná pracovní část umístěná v zóně otevřeného požáru.

Protože se pro výrobu termočlánků používá mnoho různých párů kovů, aniž bychom zacházeli do podrobností, poznamenáváme, že termočlánek pro plynový kotel používá pár chromel – hliník. Ke studeným koncům těchto kovů jsou přivařeny vodiče uzavřené v ochranném plášti. Druhý konec vodičů se zasune do příslušné zdířky automatiky jednotky a zajistí se upínací maticí.

V procesu zapalování zapalovače a hořáku plynového kotle pro přívod paliva otevíráme elektromagnetický ventil ručně stisknutím jeho tyče. Plyn vstupuje do zapalovače a je zapálen a termočlánek je umístěn poblíž a je ohříván jeho plamenem. Po 10-30 sekundách lze tlačítko uvolnit, protože termočlánek již začal generovat napětí, které udržuje dřík ventilu otevřený.

Výhody a nevýhody

Vzhledem k tomu, že výroba termočlánku je poměrně jednoduchá a levná, stala se nepostradatelným prvkem automatizace a řízení v zařízeních využívajících plyn. Kromě toho existují další výhody těchto produktů:

• Termoelektrický prvek, který funguje jako snímač kontroly plamene, může fungovat také jako snímač teploty.
• Absence pohyblivých částí, složitých součástí a drahých materiálů činí produkt levným a odolným.
• Široký rozsah měřených teplot.
• Dostatečná přesnost měření umožňující použití tohoto zařízení v topných zařízeních.
• Jednoduchost, s jakou se termočlánek instaluje nebo vyměňuje v plynovém kotli.

Mezi nevýhody termoelektrických senzorů lze poznamenat, že ke zvýšení rozdílu potenciálů nedochází úměrně ke zvýšení teploty, to znamená, že závislost je nelineární. Nárůst napětí má navíc limit a u termočlánku plynových kotlů jeho hodnota dosahuje 50 mV. Takové vlastnosti produktu nezpůsobují problémy při interakci s vypínacím zařízením, ale při měření teploty vyžaduje takový slabý a nelineární signál zesílení a kalibraci.

Jednoduchost a spolehlivost konstrukce termoelektrického senzoru má také negativní stránku. Když tento prvek selže, což se někdy stává kvůli špatné kvalitě křižovatky, oprava termočlánku je nemožná. Výrobek může jednoduše vyhořet a není co opravovat, zbývá jej co nejrychleji vyměnit, protože plynový kotel nebude fungovat bez termočlánku. Zde by ale neměly být žádné zvláštní problémy, zařízení lze snadno vyjmout a odpojit a jeho cena není nijak vysoká.

Rada. Někdy termočlánek přestane fungovat jen proto, že je v místě připojení slabý kontakt. Je třeba povolit a odšroubovat upínací matici, vyjmout vodič z plynového ventilu a velmi pečlivě vyčistit jeho konec a poté vše dát zpět dohromady.

Závěr

Přes svou jednoduchou konstrukci je termoelektrický článek jednou z nejdůležitějších součástí každého moderního plynového kotle. Působí jako snímač teploty a plamene a zajišťuje bezpečný provoz ohřívače. Pokud zapalovač zhasne nebo teplota stoupne, termočlánek zareaguje na změny napětí a způsobí činnost uzavíracího ventilu.

Použití plynu pro vytápění soukromého domu nebo chaty je velmi pohodlné a cenově výhodné. Tento druh paliva však představuje vážnou hrozbu. Pokud z nějakého důvodu hořák náhle zhasne a přívod plynu není včas odpojen, dojde k úniku, což může mít za následek vážné potíže a ohrozit životy lidí v místnosti. K okamžitému uzavření plynu při náhlém zhasnutí plamene se u plynového kotle používá termočlánek.

V tomto článku budeme hovořit o tom, co je termočlánek, proč je potřeba a jak to funguje, zvážíme hlavní typy a nejčastější poruchy spojené s těmito zařízeními a také způsoby jejich odstranění.

Zařízení, princip činnosti a hlavní typy

Termočlánek je klasický termoelektrický převodník, který se používá k měření teploty v různých oblastech průmyslu, vědy, lékařství a také v automatických řídicích a monitorovacích systémech pro plynové kotle, kamna a ohřívače vody.

Je navržen velmi jednoduše a lze jej snadno vyrobit samostatně. Dva vodiče z různých materiálů jsou spojeny do kruhu. Jeden z připojovacích bodů je umístěn v oblasti měření a druhý je připojen k měřicímu přístroji nebo převodníku.

Princip činnosti termočlánku je založen na termoelektrickém jevu, nebo jak se také nazývá Seebeckův jev. Spočívá v tom, že se na přechodu dvou vodičů z různých kovů spojených do kruhu objeví napětí. Pokud je teplota adhezních míst stejná, je rozdíl potenciálů nulový. Jakmile je ale jeden z přechodů umístěn v oblasti s vyšší nebo nižší teplotou, objeví se napětí, které je odlišné od nuly a je úměrné teplotnímu rozdílu. Koeficient úměrnosti je pro různé kovy různý a nazývá se koeficient termo-EMF.

Hlavními materiály pro výrobu termočlánků jsou ušlechtilé a obecné kovy. Většina jejich slitin má spíše exotické názvy, které jsou velmi oblíbené mezi sestavovateli různých křížovek a scanwordů. V závislosti na tom, jaké kovové páry se používají při výrobě, jsou termočlánky rozděleny do několika typů. Níže je uvedena tabulka s jejich hlavními typy, označením a charakteristikami:

V automatických systémech pro gejzíry, kamna a kotle se obvykle používají termočlánky TCA z chromel-alumelu (typ K), TCA z chromel-copelu (typ L), TLC ze železa a konstantanu (typ J). Snímače ze slitiny ušlechtilých kovů jsou určeny pro vysoké teploty a používají se především ve slévárnách a jiném těžkém průmyslu.

Některé modely na tuhá paliva, například topný kotel na tuhá paliva „Lemax“ Forward, mohou být vybaveny plynovými hořáky, které využívají termočlánky k ochraně proti úniku plynu.

Termočlánek v systému regulace plynu (regulace plynu)

Pokud se rozhodnete pro instalaci kotle na tuhá paliva ve vašem venkovském domě, nemusíte se starat o to, co se stane, když oheň náhle zhasne. Když však používáte plynové zařízení, potřebujete energeticky nezávislou automatizaci, která dokáže co nejrychleji uzavřít přívod plynu, pokud hořák náhle zhasne. Pro tyto účely jsou moderní plynové kotle vybaveny systémem regulace plynu. Jak to funguje?

Systém se skládá ze dvou hlavních částí: elektromagnetického ventilu a termočlánku. Jeden konec snímače je umístěn přímo v plameni hořáku a druhý je připojen k elektrickému ventilu, který se skládá z jádra s vinutím, uzávěru, vratné pružiny, kotvy a gumičky, která uzavírá plyn zásobování.

Ovládání plynu funguje celkem jednoduše. Stisknutím tlačítka plynu zatlačíte tyč dovnitř cívky a nabijete pružinu. Podle návodu k zapalování plynového kotle je třeba držet přívodní ventil stisknutý asi několik desítek sekund. Tato doba je nutná k tomu, aby se termočlánek zahřál a na jeho koncích se objevilo dostatečné napětí pro udržení ventilu uvnitř cívky.

V okamžiku, kdy hořák zhasne, termočlánek se začne ochlazovat, napětí na koncích termočlánku se sníží a v určitém okamžiku vratná síla pružiny převáží elektromagnetickou sílu držící tyč uvnitř a vrátí ventil do původního stavu. pozici, přerušení přívodu plynu. Tento proces obvykle trvá několik desítek sekund.

Jednou z vlastností regulace plynu je, že je zcela elektricky nezávislá. Ve velkých topenářských komplexech, jako je domácí kotel na pelety Svetlobor, po vypnutí napájení přestane fungovat celý řídicí systém. Systém regulace plynu termočlánkem je zcela elektricky nezávislý a může spolehlivě fungovat bez nutnosti připojení k elektrické zásuvce.

Připojení, testování a odstraňování problémů

Jedna z častých poruch plynových kotlů je následující: stisknete tlačítko přívodu plynu, zapálíte zapalovač, podržíte jej požadovaných 30 sekund, uvolníte a hořák okamžitě zhasne. Jedním z důvodů, které mohou vést k tomuto výsledku, je vadný termočlánek nebo jeho špatný kontakt s elektromagnetickým ventilem.

Tento problém můžete vyřešit sami, aniž byste se uchýlili ke službám specialisty. Chcete-li to provést, musíte provést následující kroky:

1. Pomocí klíče odšroubujte upínací matici, která drží termočlánek v kontaktu s elektromagnetickým ventilem, a sejměte jeho konec.
2. Kontrolujeme konektor na přítomnost různých oxidů a nečistot. V případě potřeby použijte jemný brusný papír k pečlivému vyčištění kontaktní plochy.
3. Dále byste měli termočlánek zkontrolovat pomocí multimetru. K tomu připojíme jeden konec k měřicímu zařízení a druhý zahřejeme ručním plynovým hořákem. Napětí na koncích pracovního termočlánku by mělo být asi 50 mV.
4. Pokud jsou všechny indikátory v pořádku, měli byste dát vše zpět dohromady a pokusit se kotel spustit.

Pokud problém přetrvává, s největší pravděpodobností je vadný samotný solenoidový ventil nebo je kontakt mezi ním a termočlánkem stále špatný. Pokud je ventil v dobrém stavu, měli byste znovu vyčistit spojení a pokusit se najít polohu upínací matice, při které je dosaženo dobrého kontaktu.

Užitečné: Pro připojení termočlánků k měřicím přístrojům se obvykle používá kompenzační vodič. V tomto kabelu jsou jádra vyrobena ze stejného materiálu jako samotný senzor. To může výrazně snížit chybu měření.

Pokud termočlánek selže, musíte si koupit nový. Na ruském trhu existuje mnoho různých výrobců vyrábějících tyto senzory: Arbat, AKGV, AOGV (závod Žukovského), Honeywell. Ceny za různé typy se pohybují od 600 do 2000 rublů.

Další informace o tom, jak opravit termočlánek v plynovém kotli sami doma, naleznete v následujícím videu:

Zpět k obsahu Závěr

Termočlánky se aktivně používají nejen v automatizaci plynových sporáků, kotlů a ohřívačů vody. Na jejich základě bylo vyrobeno mnoho různých termostatů a teploměrů jak pro domácnost, tak pro průmyslové účely. Mnoho řemeslníků na základě termoelektrického měniče vyrábí vlastní nabíječky a minielektrárny, které dokážou nabíjet telefony a další zařízení s nízkou spotřebou přímo z ohně nebo jiného otevřeného ohně. Doufáme, že se vám náš příběh líbil a dozvěděli jste se trochu více o nuancích provozu takových známých domácích spotřebičů.