Необходимость и принцип работы термопары для газового котла
Last Updated on 04.10.2017 by Sia
Все чаще для обогрева жилища используется принцип отдельной, автономной системы отопления. Централизованная система отопления дороже в обиходе, обслуживании и невыгодна экономически. В случае наличия в частном доме или, особенно, квартире, газового котла, хозяин получает право и возможность самостоятельно регулировать температуру, отслеживать правильность работы системы и всех ее составляющих.
Содержание
Необходимость в использовании термопары
При должном оборудовании есть реальная возможность сократить потребление газа в сторону существенного уменьшения. Термопара газового котла – это часть
прибора, которая регулирует и контролирует работу машины и следит, чтобы она
не подвергалась перегреву. Устройство термоэлектрического элемента одновременно простое и очень надежное.
Такой элемент вполне можно изготовить самостоятельно, но очень важно правильно просчитать замеры, иначе может быть погрешность, как следствие, в температурах, 1 градус Цельсия сыграет важную роль в правильности работы.
Конструкция и принцип работы
Термопара газового котла являет собой максимально простую конструкцию, которая состоит из двух проводников, образующих в итоге кольцо, соединяясь в некоторых местах. Одно из них помещается в необходимую для измерения зону, второе – к измерительному аппарату. Буквально на практике действие этого элемента основано на законах физики.
Это работает так:
- замкнутая цепь образуется двумя разными проводниками;
- места контактов цепи подвержены воздействию различных температур, в образованном кольце появляется термоэлектродвижущая сила.
Как именно появляется эта сила? Дифференциация имеет пять этапов.
Первый этап:
- часть А проводника разогрета;
- на ней двигаются электроны с большей скоростью, чем на его холодном конце (часть Б), получая большее количество энергии.
Второй этап: под влиянием температуры электроны начинают двигаться в сторону короткого конца проводника, в результате на нем накапливается отрицательный заряд.
Третий этап: горячий конец остается положительным.
Четвертый этап:
- накопление происходит до момента, пока не будут достигнуты отличия в потенциалах;
- по итогам чего можно перенаправить поток от конца с отрицательным зарядом в обратную сторону.
Пятый этап: в результате придается устойчивое равновесие.
Зависимость термоэлектродвижущей силы от:
- t° в местах соприкосновений;
- контактов;
- особенностей характеристик;
- проводимости материала проводника.
Особенность прибора, предназначенного для газовых котлов
Все термопары для газового котла произведены в большинстве из неблагородных металлов. Чтобы была надежная защита от агрессивной внешней среды, их поместили в трубу, где присутствует подвижный фланец – это обеспечивает надежный крепеж конструкции. Она имеет такие составные элементы:
- литой, герметичный корпус вместе с крышкой;
- колодки, выполненные из фарфора, которые крепятся к головке с помощью винтов и плавающих зажимов.
Материал изготовления зависит от конкретных диапазонов температур, для измерения которых будет применяться прибор.
Виды термопары
Благодаря простой классификации применяемых областей на рынке используется и встречается три типа температурных датчиков:
- E;
- J;
- K.
Первый (Е) изготавливается, преимущественно, из пластин хрома и константа. Он очень надежен, заводская маркировка разработчиков – ТХКн. Рабочая температура колеблется в диапазоне от 0 до +600 градусов по Цельсию.
Второй тип (J) аналог первого, но тут хром заменен железом. По функциям не уступает типу Е, но ценовая политика в изготовлении устройства гораздо ниже. Маркировка производителей-разработчиков – ТЖК. Рабочий диапазон температур – от -100 до +1200 градусов по Цельсию.
Третий вариант (K) самый распространенный и применяемый на практике. Маркировка авторов-производителей – ТХА. Материал – хромель и алюминий. Рабочий охват температуры – от -100 до +1350 градусов по Цельсию. Такое устройство чувствительно реагирует на изменения температур, но и зависит от окружающего его среды. Пример: углекислый газ (СО2) может вызвать преждевременный ремонт аппарата, снизив его срок эксплуатации.
Некоторые модели отопительных систем, особенно твердотопливные котлы, комплектуются газовыми горелками. В них с целью защиты от утечки газа используется термопара, она чаще применяется в газовых котлах, нежели твердотопливных, да и необходима она там больше.
Ведь если вдруг погас огонь во втором случае, то ничего страшного не произойдет, а вот в первом – необходимо, чтобы система перекрыла газ. Такая система называется газконтроль и состоит из электромагнитного отсекающего клапана и термоэлектрического преобразователя. Важный момент – такая система не зависит от подачи и наличия электропитания.
Проверка и замена датчика температуры
В случае поломки прибор не подлежит замене. Когда газовая установка прекращает корректную работу или не зажигается, это говорит о поломке клапана или термоэлектрического преобразователя. Испытать работу его просто – один конец требуется соединить с температурным датчиком. Другой при этом необходимо нагреть, можно вручную. Подойдет для этой цели и зажигалка.
Если устройство рабочее, напряжение будет показывать мультиметр в районе 50 мВ. Если замечены пятна, окисление участков, а мультиметр показывает аномальные показатели – устройство вышло из строя и нуждается в замене.
Заменить ее можно самостоятельно. Выбирая аппарат, учитывать следует модель котла, так как технические характеристики обоих устройств должны совпадать для приемлемой и правильной работы. В ином случае термопара может снизить рабочие способности или вовсе утратить их.
Ценовая политика разная, зависит от применяемого сплава, но цены вполне бюджетные.
Преимущества и недостатки устройства
Термоэлектрический преобразователь обладает рядом преимуществ, но есть и некоторые минусы. К плюсам относится тот факт, что его изготовление простое и бюджетное, благодаря чему он стал неотъемлемым элементом автоматики и контроля в оборудовании, использующим газ.
Прибор может априори работать и как датчик температуры. Изделие бюджетное, прочное и служит долго по причинам:
- отсутствие в сборке движущихся механизмов или дорогих комплектующих;
- еще один момент – работает с широким диапазоном температур;
- измерения температур корректны;
- важная деталь – простота монтажа и замены.
Относительно недостатков изделия – рост разницы потенциалов нелинейно. Есть предел и он невелик. Простота прибора работает одновременно и недостатком, ведь в случае выхода его из строя ремонт невозможен, гораздо проще купить и заменить просто новым устройством.
Делая выбор надо внимательно изучить детали и характеристики, сплав и другие необходимые детали для корректной работы аппарата.
Сам по себе он обязательно необходим для корректной работы отопительной системы, без его участия котел просто не будет работать, так как это важный элемент газконтроля. Это безопасность и надежность, спокойный сон хозяина жилища и долговечность в эксплуатации изделия.
