Термопара газовой горелки: как снять, заменить и установить датчик пламени котла

Термопара газовой горелки: как снять, заменить и установить датчик пламени котла?

Главная страница » Термопара газовой горелки: как снять, заменить и установить датчик пламени котла?

Термопара (датчик силы пламени газовых горелок) — это устройство управления потоком газа, которое используется в конструкциях газовых бытовых котлов. Устаревшие системы бытовых водонагревателей с постоянно функционирующими вспомогательными горелками оснащаются устройством контроля — термопара. Бойлеры нового типа, где применяется электронное зажигание, оснащаются аналогичным устройством, которое в технической документации упоминается как датчик пламени.

Термопары для газовой плиты и высоких температур

После разжигания пламя в конфорке газовой плиты продолжает гореть, пока не перекроют подачу топлива. Когда происходит его внезапное затухание (от порыва ветра или закипевшей жидкости, которая выплеснулась из кастрюли), газ продолжает поступать в конфорку. Если его не перекрыть, взрывчатое вещество скапливается, а достигнув критических значений, может привести к взрыву и пожару. Для контроля за наличием пламени в газовых плитах устанавливают термопару. Если оно гаснет, устройство перекрывает подачу топлива в течение 0,5-1 минуты.

Что такое термопара

Термопара для плиты – это простейший температурный датчик без электронных устройств. Он преобразует изменение температуры в электрический сигнал. Им оснащают не только плиты, но и другие газовые устройства. Электрическая энергия от датчика участвует в работе электроники этих приборов.

Когда происходит изменение электрического потенциала на концах термопары, газовый контроль блокирует подачу топлива, и горение прекращается. Устройство поддерживает подачу газа к пламени и прерывает его в аварийных ситуациях. Термопара имеет широкое применение, используется в бытовых целях и в промышленности (энергетической, газовой, биотехнической и проч.).

Справка. Термоэлектрический предохранитель в духовке – что это? Прибор безопасности, прекращающий подачу топлива в горелку, когда пламя гаснет. Он состоит из двух частей: термопары и электромагнитного клапана.

Термопара представляет собой две проволочные нити из разнородного металла, обладающие различными температурными диапазонами, длиной до 1,5 м. Их соединяют с помощью:

  • пайки, которая обеспечивает хороший контакт для легкоплавких материалов;
  • сварки – ее применяют для соединения тугоплавких материалов (этот метод дает более точные измерения, но более энергоемкий);
  • обжима – это простой способ, но он дает меньшую точность.

Соединительный узел – это своеобразный термоэлемент, отвечающий за измерение температуры. Его располагают на уровне горения пламени. Второй конец устройства представляет собой пару контактов или разъем, который подключают к электромагнитному клапану. Когда концы спая испытывают изменение температуры, меняется сопротивление металлов. Оно выводится на экран.

Термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) хватает, чтобы открыть магнитный клапан. В процессе работы электрические токи не дают ему захлопнуться, при этом газ поступает в конфорку. Обычно ТЭДС термопар для газовых плит достигает 15-30 мВ. Чтобы удерживать электромагнитный клапан открытым, достаточно 5-10 мВ. Когда пламя гаснет, ТЭДС исчезает, клапан закрывается, и подача газа прекращается.

Справка. Термопара – это сам контакт, остальные составляющие (провода, экран и т. д.) представляют собой термометр.

Основные достоинства термопары:

  • проста и недорога в изготовлении;
  • контролирует температуру и процесс подачи пламени;
  • фиксирует температуру с большим разбросом;
  • выдает точные данные;
  • отличается долгим сроком эксплуатации;
  • вышедшую из строя деталь легко поменять на новую.

Недостаток температурного датчика в том, что отремонтировать его не удастся, а потребуется заменить. В устройстве нечему ломаться, оно просто перегорает от длительного использования.

Конструкция термопары

Конструкция термопары состоит из следующих элементов:

  • спай – проводники или полупроводники, соединенные в цепь;
  • изолированные металлы – продолжение рабочих проводников от спайки до точки подключения к электрической цепи
  • экранирующее покрытие – металлическая трубка по всей длине датчика температуры и приводов подключения.

Типы термопар

Чтобы создать термопару, используют различные металлы, от которых зависит точность устройства и диапазон рабочих температур. По составу датчики делят на типы, разберем самые распространенные:

  1. Тип K (российская маркировка ТХА) выполняют на основе хромеля и алюмеля. Самый распространенный тип, недорогой и точный, применяется в температурных диапазонах от -200°С до +1350°С.
  2. Тип L (ТХК) изготавливают из хромеля и копеля. Отличается долговечностью. Этот тип используют в температурном диапазоне от -200°С до +800°С.
  3. Тип J (ТЖК). Для изготовления используют сплав железа и константана. Отличается невысокой стоимостью и большим показателем термосопротивления, применяется при температуре от -100°С до +1200°С.
  4. Тип Т (ТМКn) выпускают из сплава меди и константана. Узкоспециализированный тип, его применяют при низких температурах (от -250°С до +300°С).
  5. Тип Е (ТХКn). Используют сплав хромель-константан. Отличается высокой точностью, подходят для криогенного использования. Температура применения – от -50°С до +740°С.
  6. Тип N(ТНН) изготавливают из сплава нихросила и нисила. Стабилен и стоек к окислению. Стоимость выше, чем у типа К. Используется при температурах от -270°С до +1300°С.
  7. Тип А (ТВР) выпускают из вольфрама и рения. Неприхотлив при изготовлении и монтаже. Не рекомендуют использовать в кислотных средах.

Для бытовых газовых плит чаще всего применяют температурные датчики из алюмеля и хромеля или константана и железа. Они имеют невысокую стоимость и подходят под температурные условия бытового прибора.

Также термопары бывают:

  1. С заземлением – самый распространенный тип. Его производят, сваривая два конца в один узел. На конце имеется специальный стержень. Такое устройство быстро откликается, так как гильза напрямую контактирует с внешней оболочкой. Недостаток термопары – высокая чувствительность к электрическим помехам.
  2. Незаземленные – у этого типа провода сварены, но не соединены между собой. Их используют в приборах, например, в мультиметре. Они менее чувствительны, так как их оснащают специальным чехлом (минеральной изоляцией), который разделяет элементы устройства.

Для изоляции термопары используют различные материалы, они зависят от рабочей температуры устройства. До 120°С применяют любые виды, до 1300°С – фарфоровые, свыше 1300°С – окислы магния, бериллия, алюминия.

Читайте также:

Установка

Принцип установки температурного датчика зависит от типа прибора. В духовой шкаф он устанавливается легче, чем в газовую колонку. После монтажа необходима градуировка устройства с помощью градуировочной таблицы. Для подсоединения к определенным приборам может потребоваться компенсационный провод, каждый вид которого имеет свои характеристики включения.

Совет. Замену и калибровку термопары рекомендуют производить только специалистами, чтобы избежать аварийных ситуаций.

Принцип работы

Термопара или газ-контроль – незаменимая комплектующая, которая должна быть в каждой технике, работающей от прямой подачи горючего. С её помощью вы никогда не забудете выключить газ в случае непредвиденного затухания. Принцип работы термопары основан на эффекте Зеебека. С физической точки зрения это значит, что в момент нагревания частицы-транспортировщики меняют свой заряд. Чтобы данное дополнительное оснащение работало стабильно и правильно, газовый шкаф или плитка должны комплектоваться изделием из следующих сплавов:

  • хромеля и константана;
  • железа и константана;
  • алюминия и хромеля;
  • нихросила и нисила;
  • меди и константана.

Принцип работы термопары в газовой технике зависит о того, из чего сделано само изделие. Наиболее хорошо себя проявляют в бытовой среде модели из алюминиевого сплава с частицами хрома.

Обратите внимание, что от качества спайки зависит работоспособность комплектующих. На момент выбора и покупки техники, работающей от газа, обязательно нужно проверять термопару.

Советы по безопасности

Необходимо помнить, что от корректной работы термопары может зависеть не только работоспособность плиты, но и ваша безопасность. Ведь если опция контроля не сработает правильно, может произойти утечка, которая приведет к взрыву.

Очень важно регулярно проверять точность показаний прибора, это может предотвратить серьезную катастрофу.

Чтобы показания были максимально точными, следует учитывать, что есть факторы, которые могут снизить качество измерения:

  1. Некорректно спаяны провода.
  2. Есть электрический шум.
  3. Утечка уже произошла.
  4. Термоэлектрическая неоднородность.
Читайте также  Конденсат в газовом баллоне

Чтобы избежать вышеупомянутых проблем, рекомендуется соблюдать следующие установки:

  1. Использовать большую по толщине проволоку.
  2. Позаботиться об отсутствии температурных перепадов на участке.
  3. Следить, чтобы проволока не испытывала натяжения и не колебалась.
  4. Использовать датчики только в рабочем температурном разбросе.

Если на определенном участке вам необходимо применить термопару из тонкой проволоки, в остальных местах необходимо сделать ее максимально прочной и толстой.

Установленные в плитах термопары отвечают не только за качественную работу, но и за безопасность работы техники. В случае ее повреждения необходимо срочно произвести замену. Сделать это можно и самостоятельно, но лучше всего вызвать газовщика. Помните: газовая плита — источник повышенной опасности, и при ее использовании нужно неукоснительно соблюдать правила эксплуатации.

Замена комплектующих

Перед тем как заменить термопару, попробуйте почистить. Характерный признак неисправности таков:

  • нажимается кнопка;
  • загорается пламя;
  • огонь горит, пока палец лежит на кнопке.

Стоит убрать руку, пламя исчезает. Следует наждаком почистить головку датчика, расположенную под рассекателем. Если действие бессильно помочь, производится замена термопары газовой плиты. Электромагнитный клапан рассчитан на срабатывание при достижении напряжением некоторого уровня. При невозможности достать оригинальную запчасть, вспомните факт. Порог срабатывания найдете в технических параметрах электромагнитного клапана. Разумеется, после сборки систему следует проверить на работоспособность.

Отметим малоизвестный факт: тип форсунки определен давлением газа магистрали. Учитывают при переходе с природного газа (метан) на баллонный. У последнего давление выше, диаметр форсунки уже. Где взять изделия заменить старые. Газовая плита комплектуется двумя наборами форсунок. Производитель учитывает возможность перехода на новый тип топлива. Для производства замены входит в комплект специальный торцовый ключ.

Продолжительность процесса

Длительность ремонта термопары газовой плиты в Балашихе зависит от причины ее выхода из строя, а также от профессионализма мастера. Здесь очень важным фактором является квалифицированная диагностика повреждения, выявление основных причин и их устранение. Поэтому лучше сразу обратиться к профессиональным мастерам. В противном случае процесс может значительно затянуться, и даже привести к серьезным последствиям, а следовательно и к большим финансовым затратам. В Балашихе получить квалифицированную помощь, с гарантией качества. можно, обратившись в службу «Myguru» — это экономия времени, сил и финансов.

Заказывая ремонт термопары газовой плиты в Балашихе на сервисе «Myguru», каждый клиент получает решение своей проблемы в день обращения.

Устройство термоэлектрического датчика пламени

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 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:

Устройство и принцип работы

Известно, что в замкнутой цепи, которая состоит из двух проводников из разных металлов (напр., хромель и копель), возникает термоэлектродвижущая сила (ЭДС), при условии, что их горячий и холодный спаи имеют различную температуру ( эффект Зеебека ). Значение ЭДС зависит от материалов проводников, температур их холодного и горячего спаев.

Обычно, напряжение бытовой термопары находится в пределах 20-60 милливольт (мВ), чего достаточно для открытия газового клапана, но, разумеется, недостаточно для работы сложной автоматики и прочих модулей, для которых уже необходимо подключение к электросети.

Так выглядит стандартная термопара на фото.

Модуль не ограничивается парой спаев, однако устройство термопары достаточно простое и понятное:

  1. Гильза, внутри которой находятся термоэлектроды с «горячим» спаем проводников, именно она крепится на горелочный модуль котла, рядом с пилотной горелкой (запальником).
  2. Удлинитель, защищенный медной трубкой от внешнего воздействия электромагнитных полей, служит для соединения рабочей части (горячего спая) с электромагнитным газовым клапаном.
  3. Диэлектрическая шайба с «холодным» спаем, именно она вставляется в гнездо газового электромагнитного клапана.

Чаще всего в термопарах бытовых газовых котлов используются спаи из хромеля и алюмеля (ТХА), хромеля и копеля (ТХК), железа и константана (ТЖК). Все используемые сплавы, их маркировка и характеристики указаны в таблице ниже.

Тип термопары (европейская классификация) Материалы проводников спая Российская маркировка Диапазон температур, °C
K хромель-алюмель ТХА -200 – 1 300
L хромель-копель ТХК -200 – 850
J железо-константан ТЖК -100 – 1 200
N нихросил-нисил ТНН -200 – 1 300
T медь-константан ТМКн -200 – 400
E хромель-константан ТХКн 0 – 600
S платинородий-платина ТПП10 0 – 1 700

Как работает термоэлектрический термометр в составе газового котла

Принцип работы термопары в составе газового котла везде один:

  1. Сначала человек механическим путем открывает клапан подачи газа, удерживая кнопку электромагнитного клапана в течение 15-30 секунд.
  2. Затем единожды нажимается кнопка пъезорозжига, возникает искра и зажигается запальная горелка.
  3. Кнопка магнитного клапана удерживается еще на протяжении 30-60 секунд, пока рабочий спай термопары, находящийся рядом с запальником, не нагреется и не выдаст необходимое напряжение.
  4. По прошествии 30-60 секунд кнопка электромагнитного клапана отпускается, но горение не прекращается, поскольку нагретая термопара вырабатывает достаточно напряжения для удержания газового клапана в открытом положении. Котел работает в штатном режиме, без вмешательства человека.
  5. Как только горение прекращается, пламя больше не нагревает термопару, вследствие чего напряжения недостаточно для удержания электромагнитного газового клапана открытым, он закрывается, прекращая подачу газа.
Читайте также  Гидроэлектростанция своими руками

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить срок службы теплообменника

Можно ли отключить газ-контроль самостоятельно?

Правильная и безопасная установка, подключение/отключение и даже эксплуатация газовых плит лежат на плечах владельцев квартир и квартиросъемщиков. Эта ответственность прописана в Гражданском кодексе РФ, в статье 210.

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

При желании самовольно отключить газовое оборудование необходимо ознакомиться с документом под названием «Строительные нормы и правила газоснабжения 2.04.08-87». Там черным по белому сказано, что необходимо вызвать квалифицированного специалиста с аттестатом от Газонадзора и сертификатом.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

Пытаться самому отключить систему газ-контроль можно только в том случае, если уже был опыт ремонта подобных приборов, а их устройство кажется знакомым.

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

Самое главное, что необходимо сделать — отключить подачу газа. Кроме этого, важно соблюсти следующие правила безопасности:

p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

  • обесточить полностью кухню и убрать все приборы с автономным питанием — даже смартфоны;
  • открыть нараспашку окна;
  • перекрыть кран на газовой плите и вынуть вилку прибора из розетки;
  • поставить заглушку на трубу;
  • проверить качество заглушки с помощью мыльного раствора — он не должен пузыриться;
  • если раствор запузырился, появились свистящие звуки или запах газа, необходимо срочно вызвать аварийную службу.

p, blockquote 38,1,0,0,0 —>

p, blockquote 39,0,0,0,0 —>

  1. Открыть систему газового контроля;
  2. Отсоединить термопару — это делается ключом;
  3. Извлечь электроклапан;
  4. Вытащить из клапана пружину;
  5. Вставить клапан;
  6. При желании присоединить термопару;
  7. Собрать плиту;
  8. Проверить качество соединений мыльным раствором.