Οι θερμοηλεκτρικοί αισθητήρες - θερμοστοιχεία - χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σε λέβητες αερίου και θερμοσίφωνα εξοπλισμένους με μη πτητικά αυτόματα συστήματα ασφαλείας. Η αποστολή του στοιχείου είναι να παρακολουθεί την παρουσία φλόγας καυστήρα παρέχοντας συνεχώς τάση στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα της μονάδας ελέγχου SIT 630 (ή παρόμοια). Στόχος μας είναι να σας πούμε τι είναι ένα θερμοστοιχείο, πώς λειτουργεί και αλλάζει σε περίπτωση δυσλειτουργίας.
Θερμοηλεκτρική συσκευή αισθητήρα φλόγας
Ένα θερμοστοιχείο είναι ένα χαρακτηριστικό ασφαλείας ενός λέβητα αερίου που παράγει τάση κατά τη θέρμανση και διατηρεί ανοιχτή τη βαλβίδα τροφοδοσίας καυσίμου ενώ ο αναφλεκτήρας είναι ενεργοποιημένος. Ο αισθητήρας που εμφανίζεται στη φωτογραφία λειτουργεί αυτόνομα, χωρίς σύνδεση εξωτερικής πηγής ισχύος. Το εύρος των θερμοστοιχείων είναι μη πτητικές εγκαταστάσεις με αέριο: σόμπες, ηλεκτρικές εστίες κουζίνας και θερμοσίφωνες.
Ας εξηγήσουμε την αρχή λειτουργίας του θερμοστοιχείου για το λέβητα, με βάση το εφέ Seebeck. Εάν συγκολλήσετε ή συγκολλήσετε τα άκρα 2 αγωγών διαφορετικών μετάλλων, τότε όταν αυτό το σημείο θερμαίνεται, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) στο κύκλωμα. Η διαφορά δυναμικού εξαρτάται από τη θερμοκρασία διασταύρωσης και το υλικό των αγωγών, συνήθως κυμαίνεται από 20 ... 50 millivolts (σε οικιακές συσκευές).
Ο αισθητήρας αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη (η συσκευή φαίνεται παρακάτω στο διάγραμμα):
- ένα θερμοηλεκτρόδιο διασταύρωσης από δύο ανόμοια κράματα, βιδωμένα με παξιμάδι στην πλάκα στήριξης δίπλα στον καυστήρα πιλότου του λέβητα.
- καλώδιο προέκτασης - ένας αγωγός που περικλείεται μέσα σε έναν χαλκό σωλήνα, παίζοντας ταυτόχρονα το ρόλο μιας αρνητικής επαφής.
- θετικός ακροδέκτης με διηλεκτρική ροδέλα, τοποθετημένος στην υποδοχή της αυτόματης βαλβίδας αερίου και στερεωμένος με παξιμάδι.
- Υπάρχουν ποικιλίες θερμοστοιχείων που συνδέονται με τον αυτοματισμό χρησιμοποιώντας συμβατικούς ακροδέκτες βίδας.
Σημείωση. Απαιτείται χαλκός σωλήνας για την προστασία του θετικού αγωγού από εξωτερικές παρεμβολές που δημιουργούνται από το οικιακό δίκτυο 220 V και άλλες ηλεκτρικές συσκευές. Θυμηθείτε: η ελάχιστη τάση θερμοστοιχείου είναι μόνο 20 mV.
Για την κατασκευή ηλεκτροδίων που παράγουν EMF, χρησιμοποιούνται ειδικά μεταλλικά κράματα. Τα πιο συνηθισμένα θερμικά ζεύγη:
- χρώμιο - αλουμίνιο (τύπος Κ σύμφωνα με την ευρωπαϊκή ταξινόμηση, ονομασία - TXA)
- χρώμιο - copel (τύπος L, συντομογραφία - THC);
- χρώμιο - constantan (τύπος Ε, ονομαζόμενο THKn).
Αναφορά. Το Alumel είναι ένα κράμα νικελίου με αλουμίνιο, μαγγάνιο και πυρίτιο. Η σύνθεση του χρωμίου είναι 90% νικέλιο, 10% χρώμιο. Το Copel περιλαμβάνει επίσης νικέλιο σε συνδυασμό με χαλκό και πυρίτιο.
Αρχή λειτουργίας ως μέρος του λέβητα
Το διάγραμμα σύνδεσης του θερμοηλεκτρικού αισθητήρα σε διάφορες συσκευές που χρησιμοποιούν αέριο είναι περίπου το ίδιο. Το ηλεκτρόδιο μέτρησης βρίσκεται στην περιοχή του φυτιλιού ή του κύριου καυστήρα, ο αγωγός συνδέεται με έναν ηλεκτρομαγνήτη που ανοίγει την παροχή αερίου.
Πηγή πληροφοριών. Σε υπερτροφοδοτούμενες και ατμοσφαιρικές γεννήτριες θερμότητας συνδεδεμένες στο οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας αντί ενός θερμοστοιχείου. Ανιχνεύει την παρουσία φωτιάς χωρίς άμεση θέρμανση.
Πώς λειτουργεί ένα θερμοστοιχείο σε λέβητες όρθιου δαπέδου όπως το AOGV και παρόμοιες συσκευές:
- Ο χρήστης πιέζει το κουμπί με το ένα χέρι και ανοίγει βίαια την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα παροχής αερίου.
- Με το δεύτερο χέρι, ο ιδιοκτήτης σπιτιού ανάβει την ανάφλεξη πιέζο κρατώντας το πρώτο κλειδί. Ο αναφλεκτήρας αναβοσβήνει.
- Σύμφωνα με το εγχειρίδιο οδηγιών, το κουμπί πρέπει να κρατηθεί για 5-30 δευτερόλεπτα (ανάλογα με το μοντέλο της μονάδας), κατά τη διάρκεια του οποίου το φυτίλι ζεσταίνει το ηλεκτρόδιο μέτρησης.
- Ένα συνεχές ρεύμα προκύπτει από τα θερμοηλεκτρόδια στο κύκλωμα του ηλεκτρομαγνήτη. Ο χρήστης απελευθερώνει το κλειδί, αλλά η παροχή καυσίμου δεν σταματά - η βαλβίδα κρατά τώρα την τάση του θερμοστοιχείου.
Εάν, για διάφορους λόγους, η φωτιά σβήσει, η θέρμανση του θερμοστοιχείου τελειώνει, το EMF εξαφανίζεται. Ο ηλεκτρομαγνήτης θα σβήσει, το ελατήριο θα κλείσει τη βαλβίδα και θα μπλοκάρει τη διαδρομή καυσίμου.
Αναφορά. Οι θερμοσίφωνες αερίου χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα είναι εξοπλισμένοι με αυτοματισμό από διάφορους κατασκευαστές - EuroSIT, Zhukovsky Plant, Arbat, Orion και ούτω καθεξής. Ένα θερμοστοιχείο λειτουργεί παντού με την ίδια αρχή - ενώ το ηλεκτρόδιο θερμαίνεται από μια φλόγα, η παροχή αερίου θα είναι ανοιχτή.
Διαφορές από τον αισθητήρα θερμοκρασίας
Εκτός από ένα θερμοστοιχείο, ένας θερμικός λαμπτήρας συνδέεται με την αυτόματη βαλβίδα καυσίμου του λέβητα, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την απενεργοποίηση του κύριου καυστήρα όταν επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία του ψυκτικού. Εξωτερικά, οι φιάλες των στοιχείων και οι σωλήνες σύνδεσης χαλκού είναι λίγο παρόμοια. Ένας ανίδεος ιδιοκτήτης σπιτιού μπορεί εύκολα να συγχέει αυτούς τους αισθητήρες.
Παραθέτουμε τις κύριες διαφορές μεταξύ ενός μετρητή θερμοκρασίας και ενός θερμοστοιχείου:
- σχεδιασμός αισθητήρα - ένα κυλινδρικό φυσητήρα φτιαγμένο με τη μορφή φιάλης χαλκού με σφραγισμένο άκρο.
- το θερμοστάτη συνδέεται με αυτοματισμό αερίου με έναν λεπτότερο τριχοειδή σωλήνα από έναν αισθητήρα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
- η ίδια η θερμοευαίσθητη φιάλη είναι τοποθετημένη μέσα στο περίβλημα βύθισης ή είναι κρυμμένη κάτω από το περίβλημα κοντά στο μπουφάν νερού και δεν είναι τοποθετημένη κοντά στον αναφλεκτήρα ·
- ο μετρητής θερμοκρασίας δεν αποσυνδέεται καθόλου από τον αυτοματισμό ή διαφέρει στο μέγεθος του παξιμαδιού στερέωσης.
Σημείωση. Ο θερμικός λαμπτήρας λειτουργεί με διαφορετική αρχή: όταν θερμαίνεται, ένα ειδικό υγρό διαστέλλεται μέσα στη φιάλη. Η τριχοειδής πίεση μεταδίδεται σε μια βαλβίδα αυτοματισμού που απενεργοποιεί τον κύριο καυστήρα. Η φλόγα ανάφλεξης δεν σβήνει.
Πώς να ελέγξετε και να αντικαταστήσετε ένα θερμοστοιχείο
Το κύριο σύμπτωμα δυσλειτουργίας του αισθητήρα φλόγας είναι ότι το φυτίλι σβήνει ταυτόχρονα όταν απελευθερωθεί το κουμπί. Μερικές φορές το πρόβλημα εκδηλώνεται διαφορετικά - το φως στον αναφλεκτήρα παραμένει, αλλά μετά την ανάφλεξη του κύριου καυστήρα, η τροφοδοσία καυσίμου διακόπτεται και πάλι και ο λέβητας σβήνει εντελώς. Οι αιτίες τέτοιων προβλημάτων:
- το θερμικό ηλεκτρόδιο καλύπτεται με αιθάλη και δεν θερμαίνεται καλά, πράγμα που σημαίνει ότι η τάση στο κύκλωμα πέφτει κάτω από το ελάχιστο.
- εξάντληση του σώματος του μετρητή.
- παραβίαση επαφής στην καυτή διασταύρωση.
- το παξιμάδι στερέωσης ξεβιδώθηκε, η ράβδος εργασίας ήταν λοξή και δεν θερμάνθηκε καλά με τον αναφλεκτήρα.
- ο αισθητήρας πρόσφυσης έχει καταστεί αχρησιμοποίητος ή έχει συμβεί ανοιχτό κύκλωμα.
Διευκρίνιση. Μια δυσλειτουργία του αισθητήρα πρόσφυσης προκαλεί παρόμοια συμπτώματα, καθώς αυτό το "ρυμουλκούμενο" συνδέεται εν σειρά με το θερμοστοιχείο (στο ανοιχτό κύκλωμα). Για να αποκλείσετε την επίδραση του αισθητήρα, βραχυκυκλώστε προσωρινά τα καλώδια του.
Για διαγνωστικά, θα χρειαστείτε ένα πολύμετρο ή άλλη συσκευή που μπορεί να μετρήσει χαμηλή τάση (έως 100 mV). Πώς πραγματοποιείται ο έλεγχος:
- Κλείστε την παροχή αερίου στη γεννήτρια θερμότητας ή στον στιγμιαίο θερμοσίφωνα με μια βρύση που βρίσκεται στον σωλήνα εισόδου. Αφαιρέστε το κάλυμμα ή τον μπροστινό πίνακα της μονάδας.
- Χρησιμοποιώντας κλειδώματα ανοιχτού άκρου, ξεβιδώστε τα παξιμάδια που συγκρατούν το θερμοηλεκτρόδιο και το σωλήνα σύνδεσης. Αφαιρέστε τον αισθητήρα φλόγας.
- Επιθεωρήστε προσεκτικά το ηλεκτρόδιο εργασίας, καθαρίστε το από αιθάλη με πινέλο και πανιά. Εάν εντοπιστεί εξάντληση κατά την οπτική επιθεώρηση, το θερμοστοιχείο πρέπει να αντικατασταθεί άνευ όρων.
- Μόλις φτάσετε στην κουζίνα, ανάψτε τον καυστήρα αερίου. Συνδέστε τους σφιγκτήρες του πολύμετρου στον κεντρικό πείρο και στον χαλκό σωλήνα. Ορίστε το χαμηλότερο όριο μέτρησης - 0,1 ή 1 V.
- Θερμάνετε το θερμοστοιχείο με έναν καυστήρα αερίου, παρατηρώντας τις ενδείξεις του βολτόμετρου.
Κύρια κατάσταση: ένα θερμοστοιχείο που λειτουργεί για το λέβητα πρέπει να δίνει τάση τουλάχιστον 0,02 βολτ. Εάν η συσκευή εμφανίζει μηδενικά, η τάση πηδά ή δεν υπερβαίνει τα 20 mV, το στοιχείο πρέπει να αλλάξει. Οι σύγχρονοι αισθητήρες δεν μπορούν να επισκευαστούν με συγκόλληση.
Υπόδειξη.Όταν αγοράζετε ένα νέο θερμοστοιχείο, να καθοδηγείτε πάντα τη μάρκα και το συγκεκριμένο μοντέλο του λέβητα, ώστε να μην μπερδεύεστε με τις ενδείξεις και τις ονομασίες.
Εάν δεν θέλετε να αφαιρέσετε το στοιχείο εκ των προτέρων, τα διαγνωστικά μπορούν να γίνουν απευθείας στο λέβητα. Αφού ξεβιδώσετε το παξιμάδι, αποσυνδέστε το θερμοστοιχείο από τον αυτοματισμό και συνδέστε το πολύμετρο, όπως περιγράφεται παραπάνω. Κρατώντας πατημένο το κλειδί, ανάψτε το διακόπτη ανάφλεξης και πάρτε μετρήσεις. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η αδυναμία οπτικής επιθεώρησης και καθαρισμού του ηλεκτροδίου από αιθάλη.
Κατά την εγκατάσταση ενός νέου θερμοστοιχείου σε λέβητα αερίου, ρυθμίστε τη θέση της θερμαινόμενης ράβδου. Στην ιδανική περίπτωση, το ηλεκτρόδιο στέκεται οριζόντια, δεν αποκλίνει προς τα πάνω ή προς τα κάτω και πλένεται καλά από τη φλόγα του φυτιλιού.