V mnoha domácnostech je ústředním prvkem topného systému plynový kotel. K udržení zařízení v dobrém stavu je však nutné vzít v úvahu zvláštnosti fungování zařízení.
Například během provozu kotelny uvnitř spalovací komory teplota vzduchu stoupá, proto je to důležité řízení tento parametr.
Speciálně k tomu se používá termočlánek - termoelektrické zařízení, které je prakticky jediným zařízením přesné měření zvýšené teploty. Dnes se používá zařízení, které funguje ve spojení s automatickými ventily.
Odnoklassniki
Vlastnosti regulace teploty v plynových kotlích s termočlánkem
Široké používání zařízení je způsobeno skutečností, že toto zařízení je považováno za hlavní způsob měření teploty vzduchu a také ovládat hladinu plamene.
Koneckonců, zařízení není vystaveno vysokým teplotám a funguje podle zvláštního principu, který umožňuje získat přesné hodnoty a rychle reagovat i na drobné změny.
K čemu to je
Termočlánek je zařízení, které je instalováno v topných zařízeních a je určeno k přeměně tepelná energie na elektrický proud pro elektromagnetické cívky a slouží jako hlavní součást ochrany regulace plynu. Zařízení pracuje ve spojení s speciální uzavírací plynový ventil, blokování toku paliva.
Princip činnosti
K výrobě zařízení se používá slitina kovu... Vydrží vystavení vysokým teplotám. Pokud však v zařízení dojde k poruše, provoz plynového kotle se zastaví.
Foto 1. Termočlánek pro plynový kotel s automatickým zařízením 345-1000 mm, Rusko.
Koneckonců, tento termočlánek funguje ve spojení se speciálním elektromagnetickým uzavíracím ventilem, který reguluje tok plynu do palivové cesty, která se uzavírá okamžitě po poruše termočlánku.
Princip fungování zařízení je založen na následujícím fyzickém jevu: dva kovy se spojí a při zahřátí v připojovacích bodech (pracovní plocha, která je umístěna v plameni) se objeví na studených koncích Napětí... Tomu se říká Seebeckův efekt.
Pozornost! Mnoho modelů elektromagnetických ventilů je citlivých, takže zůstávají otevřené až do napětí na vstupu neklesne na 20 mV.
Specifikace
Termočlánek má následující technické parametry:
- široký rozsah teploty;
- vysoká přesnost Měření;
- zvýšená odolnost vůči koroze;
- elektronický kontrolní mechanismus.
Z čeho se skládá a jak funguje
Termoelektrický převodník je nejjednodušší konstrukce, která zahrnuje dva vodiče dotýkající se jednoho nebo více bodů. Různé kovy jsou materiálem pro výrobu vodičů. Tato specifičnost složení umožňuje zařízení vykonávat své funkce, protože termočlánek pracuje v plynovém kotli v důsledku fyzikálního procesu „Seebeckův efekt“. Za předpokladu, že jsou dvě tělesa z různých kovů pevně spojena a spojovací část je následně zahřátá otevřeným plamenem, způsobí volné konce vodiče potenciální rozdíl. Když se k nim přepne voltmetr, obvod se uzavře a napětí se zaznamená na měřicím zařízení.
Přestože úroveň napětí z rozdílu potenciálů ohřátých kovů není příliš velká, je i on schopen vyvolat indukci uvnitř cívek uzavíracích ventilů.Když volné konce začnou napínat, ventil se automaticky spustí. Výsledkem je, že palivo získá volný přístup k zapalovači. Je důležité si uvědomit, že nejnovější modely ventilů mají specifický design: zvýšená citlivost cívek umožňuje, aby palivové potrubí zůstalo otevřené, dokud napětí neklesne pod 20 mV. Termočlánek typicky produkuje napětí 40-50 mV.
Odrůdy
Termočlánek se vyznačuje jednoduchou strukturou. S příslušnými dovednostmi lze toto zařízení dokonce vyrobit vlastními rukama doma. Před studiem je však lepší koupit průmyslové zařízení Specifikace, stejně jako funkce všech typů zařízení.
Specializované společnosti vyrábějí termočlánky tří typů:
- Typ E - pro výrobu se používají dvě desky: Constantan a chromel. Toto zařízení se vyznačuje zvýšeným výkonem. Kromě toho řídí proces probíhající v teplotním rozsahu od -5 ° С do 74 ° С.
- Typ J - místo chromelu je v zařízení instalována železná deska, která nijak nenarušuje technické vlastnosti zařízení. Má zvýšenou citlivost na změny a teplotní rozsah - od -4 ° С do 74 ° С.
Typ K - takové termočlánky jsou nejoblíbenější. Jsou vybaveny deskami z hliníku a chromelu.
Pracovní rozsah se pohybuje uvnitř od -20 ° С do 135 ° С, a výrobcům se podařilo zvýšit samotnou citlivost o několik pozic.
Životnost tohoto zařízení je určena prostředí použití: u oxidu uhličitého tedy chromelová deska zrezivělá v podobě zelené hniloby, slitina se rychle zhoršuje a zařízení ztrácí nemagnetické vlastnosti.
Existují i jiné typy termočlánků, které však nejsou vhodné pro použití v plynových kotlích z těchto důvodů:
- slitiny obsahují drahé kovyproto mají vysoké náklady;
- takové modely nejsou nic ne lepší než typy K, E nebo J.
Teplotní senzory. Klasifikace
Existuje několik základních typů termočlánků. Vyznačují se materiálem výroby. Hlavními materiály používanými pro teplotní senzory jsou kovy - ušlechtilé a neušlechtilé. Právě jejich kombinace se stala základem klasifikace. Tady je nejvíce běžné typy termoelektrických prvků
:
- Typ K: Chromel a Alumel. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od 0 ° С do + 1100 ° С;
- Typ J: Železo a Constantan. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od 0 ° С do + 700 ° С;
- Typ N: Nikrosil a Nisil. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od 0 ° С do + 1100 ° С;
- Typ R: Platina-rhodium (13% Rh) a platina. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od 0 ° C do + 1600 ° C;
- Typ S: Platina-rhodium (10% Rh) a platina. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od 0 ° С do + 1600 ° С;
- Typ B: Platinum rhodium (30% Rh) a platina rhodium (6% Rh). Teplotní rozsah (dlouhodobý): od + 200 ° С do + 1700 ° С;
- Typ T: Měď a Constantan. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od -185 ° С do + 300 ° С;
- Typ E: Chromel a Constantan. Teplotní rozsah (dlouhodobý): od -50 ° С do + 800 ° С;
Druhy termoelektrických prvků
Každý typ termoprvku se samozřejmě používá pro různé účely. Drahé termočlánky se používají ve vědě a průmyslu, zatímco jednodušší a levnější termočlánky jsou ideální pro domácí použití - v plynových kotlích nebo sporácích.
Zařízení a princip činnosti termočlánku
Je známo, že ne každý materiál může být trvale vystaven otevřenému plameni. Jak je patrné z popisu typů termoelektrických prvků, jsou vyrobeny z několika kovů, které dlouhodobě odolávají vysokým teplotám. Když selže termočlánek, bude plynový kotel vyžadovat okamžitou opravu, protože hořák vybledne.Proč se tohle děje? Termočlánek pracuje ve spojení s uzavíracím elektromagnetickým ventilem. V případě poruchy teplotního čidla se ventil uzavře a přívod plynu se okamžitě přeruší.
Základním principem termočlánku je termoelektrický výsledek (nebo Seebeckův efekt). Podstata tohoto fyzického jevu je následující
:
- Dva kovy s různými fyzikálními vlastnostmi tvoří uzavřený obvod;
- Místo, kde jsou vodiče propojeny vysoce kvalitním pájením, je umístěno v otevřeném plameni;
- Na studených koncích spojení se objeví napětí - potenciální rozdíl.
- Pokud k nim připojíte měřicí zařízení, obvod se uzavře a objeví se elektrický proud, jehož napětí bude dostatečné pro indukci v cívce elektromagnetického ventilu, který propustí plyn do zapalovače.
Konstrukce a princip činnosti termočlánku
V případech, kdy nemůžete plynový kotel zapálit, zapalovač zhasne, jakmile uvolníte tlačítko přívodu plynu - můžete si být jisti, že je termočlánek nefunkční.
Důležité: kvalita kovového spojení termočlánku hraje velmi důležitou roli. Spoj je umístěn v otevřeném plameni, takže dobrý spoj prodlouží životnost termočlánku.
U plynových kotlů se nejčastěji používají univerzální termoelektrické prvky typu K (chromel-alumel), typu E (chromel a Constantan) a typu J (Iron and Constantan). Vodiče v ochranném plášti jsou přivařeny ke studeným koncům kovů a spojení je upevněno pomocí upínací matice na příslušném místě automatizace kotle.
Jiné typy termočlánků v plynových kotlích a instalacích se nepoužívají, protože se cena zvyšuje kvůli použití drahých slitin. A u plynových kotlů jsou vlastnosti nejjednodušších slitin docela dobré.
Chcete-li zkontrolovat, jak funguje termočlánek, musíte jeden jeho konec připojit k měřicímu zařízení - multimetru a druhý ohřát běžným ohněm. Pokud zařízení pracuje správně, bude napětí asi 50 mV.
Princip činnosti termočlánku je poměrně jednoduchý, ale během výrobního procesu je každý typ termočlánku kalibrován, nebo jinými slovy korigován vzhledem k 0 ° C. Čím přesnější bude měřič použitý ke kalibraci, tím přesnější bude termočlánek. Svědomitý výrobce si navíc nedovolí provádět nekvalitní pájení termočlánkových kovů. Při nákupu tepelného senzoru pro váš plynový kotel proto zkuste vybrat produkt důvěryhodné značky.
Rovněž stojí za zvážení, že měřicí bod by neměl být daleko od měřicího zařízení, jinak budete muset prodloužit mezilehlé připojovací vodiče, což je poměrně drahé.
Jak zkontrolovat, zda zařízení správně funguje pomocí multimetru
Pokud existuje podezření na poruchu, diagnostikujte zdraví termostatu. Provádí se následujícími způsoby:
- Jeden konec spotřebiče připojuje k multimetru a opak je ohříván plynovým hořákem nebo zapalovačem. Pokud zařízení funguje správně, pak napětí pod 50 mV.
- Musíte pečlivě zkontrolovat stav vodiče pro znečištění nebo oxidované oblasti. Rovněž označují poruchu.
Vlastnosti ověřování a výměny
Jak ukazuje praxe, nemá smysl opravit termočlánek v případě jeho poruchy. Hlavním znakem toho, že ventil nebo termostat není funkční, je ukončení samovznícení plynového kotle. Pro kontrolu provozuschopnosti zařízení je nutné k jednomu z jeho konců připojit multimetr. Druhý konec se během testování zahřeje pomocí zapalovače nebo jiné metody. Indikací vhodnosti termočlánku je napětí na senzoru v oblasti 50 mV.
Pokud jsou na koncích vodičů stopy oxidace a nečistot a hodnoty měřicího zařízení nejsou ani zdaleka normální, je to jistá známka poškození. Nejlepší možností v takové situaci je vyměnit starý prvek za nový, protože je téměř nemožné opravit termočlánek plynového kotle. Pokud jde o experimenty s pokusy o reanimaci vadného zařízení, je to plné katastrofálních důsledků.
Jak vybrat ten správný
Aby zařízení fungovalo správně a nevedlo k selhání celého systému, je nutné zařízení pečlivě vybrat. K tomu jsou brány v úvahu následující funkce:
- Technické parametry termočlánku musí plně vyhovovat vlastnostem plynového kotle.
- Zařízení by nemělo mít viditelné poškození (mikrotrhliny, třísky, oděrky).
- Značení by měl být viditelný.
- Přednost se dává pouze produktům ověřené společnostikteří jsou zodpovědní za kvalitu výrobků.
Termočlánek v systému regulace plynu
Při provozu plynového zařízení je vyžadována energeticky nezávislá automatizace, která přispívá k okamžitému vypnutí přívodu plynu v případě, že plamen náhle zhasne. Moderní kotle s plynovým hořákem jsou vybaveny systémem regulace plynu, který zahrnuje elektromagnetický ventil a termočlánek. Základní prvky elektromagnetického ventilu zahrnují:
- jádro s vinutím;
- víčko;
- vratná pružina;
- Kotva;
- elastický pás, který blokuje přívod plynu.
Když stisknete plynové tlačítko, dřík se dostane hluboko do cívky a pružina se nabije. Podle předpisů by měl být přívodní ventil udržován po dobu asi 30 sekund, aby se termočlánek zahřál a na koncích se vytvořilo napětí, které udrží ventil uvnitř cívky. Pokud zhasne hořák, začne termočlánek ochlazovat. Co se stane dál:
- to je doprovázeno poklesem napětí na koncích termočlánku;
- zpětná síla pružiny převyšuje elektromagnetickou sílu, která drží tyč uvnitř cívky;
- ventil se vrátí do své původní polohy a přívod plynu se uzavře.
Takto funguje termočlánek v plynovém kotli. Systém řízení termočlánkového plynu je vysoce spolehlivý, a to i díky tomu, že je schopen fungovat bez připojení k elektrické síti.
Výměna, pokud ji nelze opravit ručně
Zařízení havaruje z různých důvodů. Poškozené zařízení můžete vyměnit za nové. sám... Chcete-li to provést, musíte postupovat podle podrobných pokynů:
- Nejprve odšroubujte klíčem speciální matice, který je termočlánek připojen k trysce.
- Odšroubuje kompenzační šroubupevnění přípravku na místě (umístěné přímo pod montážní konzolou).
Opatrně stažen staré zařízení.- Vloženo do prázdného otvoru nové zařízení.
- Všechno je opravené kompenzační šroub, a pak matice.
- Provedeno zkontrolujte těsnost. V případě potřeby se použije tmel - polymer nebo keramika.
Při provádění postupu je třeba mít na paměti, že nedostatečně utažené i nadměrně utažené závitové připojení bude nebezpečné pro provozuschopnost systému.
Výhody a nevýhody
Použití termočlánků v automatizačním systému kotle má své výhody i nevýhody. Mezi výhody patří:
- snímač je schopen pracovat v obtížných podmínkách při kontaktu s otevřeným plamenem:
- protože výrobek má jednoduché zařízení bez pohyblivých částí, je velmi spolehlivý;
- zařízení je schopné poskytovat úroveň přesnosti měření dostatečnou pro použití v topných jednotkách;
- výměna termočlánku je v případě potřeby poměrně jednoduchá.
Mezi nevýhody prvku patří:
- nelineární závislost potenciálního růstu na nárůstu teploty;
- potenciál nemůže stoupnout nad určitou hranici.
Rada! Protože termočlánky mají takové vlastnosti, lze je použít pouze pro provoz s plynovým uzavíracím zařízením. Toto zařízení však není vhodné pro měření teplot.
Nevýhodou je nemožnost provádět opravy, v případě poruchy termočlánku je možné jej pouze vyměnit. Cena tohoto prvku je však nízká, takže nákup nového nebude vážným testem pro rodinný rozpočet.
