О термопарах газовых котлов для домашних мастеров — характеристики, применение, особенности

Без термопар или электрогенерирующих датчиков не обходится ни один газовый котел или водогрейная колонка. Эти нагревающие устройства имеют автоматизированную систему энергобезопасности.

Термопары следят за горелкой, вернее за пламенем, которое она, работая, выдает. Если все в норме, то датчики в непрерывном режиме передают сигнал.

Он поступает на электромагнитный клапан, которым снабжен управляющий блок (УБ) 630 SIT. Тип УБ может быть немного отличаться.

О работе термопары и что делать, окажись она неисправной, – об этом в нашей статье.

Зачем нужен датчик

Термопары отвечают за безопасность газкотла. Под влиянием нагрева обеспечивают напряжение, поддерживая клапан, через который поступает топливо, при горящем запальнике открытым.

Для энергонезависимых водонагревательных устройств, плит кухонь и печек на газе, можно использовать автономный датчик. Ему не нужен источник питания извне.

Работа термопар строится согласно эффекту Зеебека. Возьмем два проводника, на изготовление которых пошел разный металл, и соединим (спайкой или сваркой) их концы.

Нагреем место соединения. В цепи появится ЭДС (электродвижущая сила).

Разницу потенциалов определят t спайки и то, из чего сделан проводник.

В случае бытовой техники это, как правило, 20-50 милливольт. Минимум напряжения у самой термопары – 20 мВ.

Конструкция датчика представлена:

термоэлектродом горячей спайки 2-х разнородных металсплавов, который прикручивается гайкой на монтажную пластину. Ее место – горелка котла (пилотная);
удлинителем-проводником, он помещен внутрь трубочки из меди, служит минус-контактом, а кожух (медный) защищает плюс- проводник от помех 220-вольтной сети, характерной для жилых домов, и прочей бытовой техники;
плюсовой клеммой, имеющей диэлектрическую шайбу, место которой в гнезде автоматического (газового) клапана, крепится при помощи гайки.

Есть и такие термопары, которым для подсоединения к автоматике достаточно стандартных винтовых клемм.
Для изготовления электродов ЭДС, нужны «свои» термоэлектродные сплавы.

В ходу комбинации хромеля с алюмелем, копелем и константаном, соответственно типы К,L,Е.

По евроклассификации –ТХА, ТХК, ТХКн. Они представляют смеси: никель- алюминий- кремний- марганцевую, никель-хромовую и никель-кремний-медную.

Для информации. Сплавы для устройства термопар выбирают из-за выраженного эффекта. «Чистый» металл способен порадовать лишь слабеньким напряжением. Для оснащения теплогенераторов в частных домовладениях чаще всего используют датчики ТХА.

Как подключать

Процесс практически одинаков для всех термодатчиков, несмотря на различия в конструкции устройств, работающих на газе.

Установить измерительный электрод можно в любой точке, до которой достает фитиль, или туда, где основная горелка. К электромагниту, подающему топливо, присоединяют проводник .

Для информации. Порой вместо термопары берут фотоэлектрический датчик. Он идет к турбированным, а также атмосферным тепловым генераторам, которые подключают к электрической сети дома. Фотоэлектродатчик не требуется нагревать, он фиксирует огонь и без этого.

Термопары на котлах АОГВ

В этот класс входят напольные и схожие с ними котлы. Подаем газ нажатием кнопки, открывая этим самым электромагнитный клапан.

Тут же включаем пьезорозжиг, не давая закрыться клапану, и запальник вспыхнет.

Причем кнопка удерживается от 5 до 30 сек. Временной интервал, который отводится на то, чтобы фитилем прогреть измерительный электрод, у каждой модели свой.

Термоэлектроды дают электромагнитной цепи постоянный ток. С его появлением можно отпустить кнопку.

Клапан останется открытым, удерживаемый напряжением термопары.

Может случиться, что пламя погаснет. Когда термоэлемент перестанет нагреваться, ЭДС «улетучится».

Произойдет отключение электромагнита, сработает пружина, и клапан захлопнется. Топливо перестанет подаваться.

Для информации. На газовых энергонезависимых водогрейках встречается автоматика, производимая ЖМЗ (Жуковский з-д), компаниями «Арбат», «EuroSIT», «Орион» и др. Но принципиальная схема действия термопары остается неизменной. Пламя нагревает электрод, газ поступает. Остывает – газ не поступает.

Чем измеритель t отличается от датчика

Схема работы топливного клапана на автоматике предусматривает, кроме термопары, также термобаллон.

Он отключает основную горелку, когда теплоноситель нагрелся до нужной t. Термобаллон соединен с клапаном котла.

По виду медные соединительные трубки измерителя и колбы датчиков (изготовлены из меди) несколько смахивают друг на друга. Не имеющий достаточного опыта домашний мастер обознаться.

Рассмотрим, чем различаются температурный измеритель и термопара.

Конструктивно датчик представлен цилиндрическим сильфоном, изготовленным как медная колба, у которой один конец запаян.

У термобаллона капиллярная трубка, которой он присоединяется к газовой автоматике, гораздо тоньше, чем датчик. Причем термочувствительная колба расположена внутри погружной гильзы, иногда – устанавливается под обшивку около водяной рубашки.

Рядом с запальником она никогда не крепится. Кроме того, измеритель t и разъем термопары имеют разные d гайки, а первый иногда и вовсе не отсоединяется от клапана.

Для информации. У термобаллона другой принцип действия. Когда колба нагревается, происходит расширение специальной жидкости, что у нее внутри. Давление по капилляру поступает на клапан и основная горелка затухает. Но запальник не гаснет.

Термопара сломалась: что делать?

Классика неисправности: фитиль гаснет, стоит отпустить кнопку.

Но бывает, что запальник горит, однако при розжиге основной горелки путь топливу снова перекрывается. Котел останавливается.

Это может происходить по разным причинам. Вот некоторые из них:

сажа плотно облепила электрод, прогрев идет недостаточный, в цепи не хватает напряжения;
крепежная гайка развинтилась, что перекосило рабочий стержень, и запальник не может хорошо его прогреть;
на измерителе корпус испорчен прогаром или в месте «горячей» спайки нарушение в контакте;
датчик тяги изношен или его электроцепь нарушена обрывом.

Не забывайте время от времени проводить чистку электрода, который нагревает запальник, от нагара.

Насколько сильно он «зарос» грязью, снаружи толком не разглядеть. Так что, снимайте или планку, или панель целиком вместе с горелкой.

Для информации. Похожие явления бывают при неисправном датчике тяги. Он же находится в одной цепи с термопарой. Как тогда узнать, кто «виноват»? Нужно на время замкнуть провода датчика.

При проверке можно пользоваться мультиметром или еще каким устройством, которым можно измерить низкое – до 100 в напряжение

Проверочная диагностика

Закрываем подачу топлива к тепловому генератору (водонагревателю), пользуясь вентилем, которым снабжена подводящая труба. Далее нужно спереди снять панель. Можно только кожух.
Взяв ключи (называются рожковыми), откручиваем гайки, которыми крепится термоэлектрод, а также трубка соединения. Теперь можно снять датчик.
Осматриваем (визуально) электрод. Берем кисточку или ветошь, очищаем, если нужно, от налета сажи. В случае прогара термопару нужно заменить. Ремонт исключен.
Зажигаем на газплите конфорку. Возьмем мультиметр. Зажимами соединяем с медной трубкой и центральным контактом. Выставим измерительный порог: 0.1 или 1 в, то есть соответствует низшему.
Нагреваем термоэлемент на конфорке и следим, что показывает вольтметр.

Если термопара исправна, то будет выдавать напряжение 0.02 вольта, не меньше.

Когда вместо этого на приборе – нули, наблюдаются скачки напряжения или оно не выше 20 мВ, значит, датчик пора менять. Перепайка исключена.

Для информации. При покупке новой термопары выбирайте ту, которая соответствует модели вашего котлоагрегата. Это поможет избежать путаницы в обозначающей и маркировочной символиках.

Иногда хозяин считает, что радикальных мер не требуется, и, проводя проверку на котле, игнорирует съем элемента. В этом варианте ограничиваются откручиванием гайки и выключением автоматики на термопаре.

Затем задействуют мультиметр уже известным способом. Нажали кнопку, разожгли запальник и сняли данные.

Есть один большой минус. Не увидеть, насколько электрод забит сажей, соответственно – не почистить.

При замене старой детали на новую тщательно устанавливайте нагреваемый стержень. Он должен находиться в строго горизонтальном положении, без всяких отклонений вниз или вверх.

Тогда он будет в эпицентре пламени фитиля.

Резюме

Зная, как устроена термопара, домашний мастер найдет неисправность. А потом и заменит датчик.

Если, конечно, исключены прочие неполадки. Сломаться могут датчик тяги и катушка у электромагнита.

Этим грешат такие отечественные марки автоматики, как ЖМЗ, «Арбат» и др. В качестве наглядного пособия для ремонта выберите видеоролик на эту тему в интернете.

Лучше, как говорится, один раз увидеть…Удачи в ремонте!