Термопара для газовой колонки: конструкция и принцип работы + проверка и замена своими силами

Способы устранения неполадок

Если указанные методы не принесли желаемого результата, необходим детальный осмотр и грамотное устранение неполадок. Вы можете обратиться к нам, мы производим

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых нагревательных приборов с открытым пламенем в настоящее время, как правило, используются электрические схемы, в которых датчиком температуры служит термопара. Термопара представляет собой спай двух проволочек из разных проводников (металлов). Благодаря простоте устройства термопара является очень надежным элементов схемы защиты и безотказно работает в газовых приборах многие годы. Внешний вид термопары с проводами для газовой колонки NEVA LUX-5013 показан на снимке ниже.

Термопара появилась в 1821 году благодаря открытию немецкого физика Томаса Зеебека. Он обнаружил явление возникновения ЭДС (электродвижущей силы) в замкнутой цепи при нагреве места контакта двух проводников из разных металлов. Если термопару поместить в пламя горящего газа, то при сильном ее нагреве вырабатываемой термопарой ЭДС будет достаточно для открытия электромагнитного клапана подачи газа в горелку и запальник. Если горение газа прекратится, то термопара быстро остынет, в результате ее ЭДС уменьшится, и силы тока станет недостаточно для удержания электромагнитного клапана в открытом состоянии, подача газа в горелку и запальник будет перекрыта.

На фотографии показана типовая электрическая схема защиты газовой колонки. Как видно, она состоит всего из трех включенных последовательно элементов: термопары, электромагнитного клапана и реле тепловой защиты. При нагреве термопара генерирует ЭДС, которая через реле тепловой защиты подается на соленоид (катушку медного провода). Катушка создает электромагнитное поле, втягивающее в нее стальной якорь, механически связанный с клапаном подачи газа в горелку. Реле тепловой защиты обычно устанавливают в верхней части газовой колонки рядом с зонтом, и служит оно для прекращения подачи газа в случае недостаточной тяги в газоотводящем канале. При отказе любого элемента схемы защиты газовой колонки подача газа в горелку и запальник прекращается.

В зависимости от модели газовой колонки применяется ручной или автоматический способ поджига газа в запальнике. При поджиге фитиля вручную используют спички, электрозажигалки (в старых моделях газовых колонок) или пьезоэлектрический поджиг, приводимый в действие нажатием кнопки. Кстати, если пьезоэлектрический поджиг перестал работать, то с успехом можно поджечь газ в запальнике с помощью спички.

В газовых колонках с автоматическим поджигом воспламенение газа в горелке происходит без участия человека, достаточно открыть кран горячей воды. Для работы автоматики в колонку устанавливается электронный блок с батарейкой. Это является недостатком, так как в случае выхода батарейки из строя зажечь газ в колонке будет невозможно.

Для того чтобы зажечь газ в запальнике с помощью пьезоэлектрического элемента необходимо поворотом ручкой на газовой колонке открыть подачу газа в запальник, привести в действие пьезоэлектрический элемент для создания в разряднике искры и после воспламенении газа в запальнике удерживать эту ручку нажатой около 20 секунд, пока не нагреется термопара. Это очень неудобно, поэтому многие, и я в их числе, не гасят пламя в запальнике месяцами. В результате термопара всегда подвергается воздействию высокой температуры пламени (на фото термопара расположена слева от запальника), что уменьшает срок ее службы, с чем мне и пришлось столкнуться.

Газовая колонка перестала зажигаться, запальник потух. От искры со свечи газ в запальнике зажигался, но стоило отпустить ручку регулировки подачи газа, несмотря на продолжительность времени удержания ее нажатой, пламя гасло. Соединение между собой клемм теплового реле не помогло, значит, дело в термопаре или электромагнитном клапане. Когда снял кожух с газовой колонки и пошевелил центральный провод термопары, то она развалилась, что хорошо видно на снимке выше.

Ремонт замененного теплообменника газовой колонки

Почти три года газовая колонка NEVA LUX-5013 после замены теплообменника работала исправно, но счастье не было вечным, и неожиданно из нее начала капать вода. Пришлось опять заняться ремонтом.

Снятие кожуха подтвердило мои опасения: на трубке теплообменника с внешней стороны появилось зеленое пятно, но оно было сухим, а свищ, из которого сочилась вода, находился на недоступной для осмотра и пайки стороне. Пришлось для ремонта снимать теплообменник.

При поиске места свища на обратной стороне снятого теплообменника возникла проблема. Свищ находился в верхней части трубки теплообменника и вода, сочилась из него и стекала вдоль всех трубок, находящихся ниже. В результате все витки трубки ниже свища сверху позеленели и были мокрыми. Был ли этот единственный свищ или их было несколько, определить было невозможно.

После высыхания зеленого налета, он был удален с поверхности теплообменника с помощью мелкой наждачной бумаги. Внешний осмотр трубки теплообменника не позволил обнаружить почерневшие точки. Для поиска мест протечки пришлось делать опрессовку теплообменника под давлением воды.

Для подачи воды в теплообменник был использован упомянутый выше гибкий шланг от душевой лейки. Один его конец через прокладку был соединен с водопроводной трубой подачи воды на газовую колонку (на фотографии слева), второй – прикручен на один из концов трубки теплообменника (на фотографии по центру). Второй конец трубки теплообменника был заглушен с помощью водопроводного крана.

Как только был открыт кран подачи воды на газовую колонку, сразу в предполагаемых местах наличия свищей появились капли воды. Остальная поверхность трубки оставалась сухой.

Перед пайкой свищей необходимо отсоединить гибкий шланг от водопроводной сети, открыть кран-заглушку и слить из теплообменника всю воду, продув его. Если этого не сделать, то вода не позволит прогреть место пайки до нужной температуры, и запаять свищ не получится.

Для пайки свища, который находился на изгибе трубки теплообменника, использовал два паяльника. Один, мощность которого 40 Вт, – завел под изгиб трубки для ее дополнительного подогрева, а вторым, стоваттным, выполнял пайку.

Недавно приобрел в хозяйство строительный фен, и пайку свища на прямом участке делал, прогревая дополнительно место пайки им. Оказалось, с феном паять гораздо удобнее, так как медь прогревалась быстрее и лучше. Пайка получилась более аккуратной. Жаль, не попробовал запаять свищ без паяльника, используя только строительный фен. Температура воздуха из фена около 600˚С, что вполне должно хватить для нагрева трубки теплообменника до температуры плавления припоя. При следующем ремонте обязательно проверю.

После ремонта место трубки теплообменника, где находится свищ, покрыто миллиметровым слоем припоя, и путь воде надежно перекрыт. Повторная опрессовка теплообменника показала герметичность трубки. Теперь можно собирать газовую колонку. Вода капать больше не будет.

Предлагаю Вашему вниманию небольшой видеоролик о том, как запаять радиатор газовой колонки.

Стоит отметить, что с помощью представленной технологии можно успешно ремонтировать не только теплообменники газовых колонок, но и медные теплообменники и радиаторы любых других типов водонагревательных и охлаждающих устройств, включая и медные радиаторы, установленные в автомобилях.

Восстановление фланцев патрубка газовой колонки пайкой

Как то на глаза попались два отрезка медных трубок с фланцами, на которые были надеты накидные гайки-американки. Эти детали предназначены для монтажа водопровода из медных труб.

При пайке теплообменника газовой колонки я вспомнил о них, и возникла мысль восстановить ранее треснувший медный патрубок, соединяющий выходную трубу теплообменника с водопроводом горячей воды, припаяв к ним новые фланцы, без дела пылившиеся на полке. Задача несколько усложнялась, так как у имеющихся в наличии деталей медная трубка была согнута под прямым углом. Пришлось взяться за ножовку по металлу.

Сначала была отпилена часть трубки с фланцем в том месте, где начинается изгиб. Далее с противоположного конца была отпилена расширенная часть трубки для дальнейшего применения в качестве соединительного кольца. Если бы трубка была прямой, то пилить бы не пришлось. В результате получилось два отрезка трубки длиной около сантиметра.

Следующий шаг – это отпиливание от патрубка треснутого фланца. Отпиленный кусок трубы должен быть по длине равен отрезку трубы с фланцем, подготовленным для ремонта на предыдущем шаге.

Как видите на фотографии, отпиленный кусок патрубка газовой колонки в месте образования фланца имел много трещин.

На фотографии представлены подготовленные для соединения пайкой детали. Слева – конец патрубка газовой колонки, справа – новый фланец с накидной гайкой, посередине – соединительное кольцо.

Перед пайкой нужно проверить, как стыкуются подготовленные детали между собой. Трубки патрубка должны входить в кольцо легко, с небольшим зазором.

Сопрягаемые поверхности трубок и кольца перед соединением пайкой необходимо предварительно зачистить мелкой наждачной бумагой, чтобы удалить слой окисла. Зачищать кольцо внутри удобно, обернув наждачной бумагой круглый стержень, например рукоятку небольшой отвертки. Далее зачищенные поверхности необходимо залудить тонким слоем оловянно-свинцового припоя ПОС-61 с помощью паяльника мощностью 60-100 ватт. В качестве флюса лучше всего использовать кислотный хлористо-цинковый флюс, проще говоря, соляную кислоту, гашеную цинком. Так как паяются медные детали, то подойдет и канифоль или аспирин.

При пайке нужно обеспечить, чтобы стык труб оказался внутри кольца приблизительно посередине. Если после лужения трубки не захотят входить в кольцо, то нужно разогреть их паяльником, припой расплавится и трубки войдут. Не забудьте перед спайкой патрубка надеть на трубку накидную гайку.

После того, как трубки сочленены, останется только заполнить зазор расплавленным припоем. Как видите на фотографии, получилось вполне герметичное и механически прочное соединение. Патрубок отремонтирован, и можно устанавливать его на место в газовую колонку, будет служить не хуже нового.

Проверка показала герметичность патрубка в месте пайки, но течь возникла на другом его конце, по той же причине появилась микротрещина. Пришлось таким же способом отремонтировать и второй конец патрубка. Работает с отремонтированным патрубком газовая колонка уже более года. Протечек воды не наблюдалось.

По такой технологии можно восстанавливать герметичность не только медных и латунных трубок, но и трубок из нержавеющей стали и железа. Технология применима не только для ремонта газовых колонок, но и для ремонта других аппаратов и машин, включая автомобили.

Обслуживание с полной разборкой

Не бойтесь разбирать водонагревательную установку, процедура не настолько сложна. Инструмент потребуется самый обычный – отвертки, пассатижи, стандартные гаечные ключи. Что нужно сделать перед началом работ:

1. Закройте краны трубопроводов холодной воды, ГВС и подачи газа. Турбированную колонку отключите от розетки.
2. Подставив емкость, открутите накидные гайки (американки) на подключении водопроводных труб. Отсоедините подводки от агрегата, не потеряв резиновые прокладки.
3. Для удобства рекомендуется снять газовую колонку со стены. Нелегко разбирать и чистить агрегат, подвешенный слишком высоко либо установленный в узкой нише.
4. Чтобы демонтировать водонагреватель, отключите газовую магистраль и патрубок дымохода. Снимите агрегат с крюков.

Уложите водогрейную колонку на горизонтальную поверхность и переходите к дальнейшим работам, чей порядок изложен в нашей инструкции.

Как снять теплообменник и горелку колонки

Последовательность разборки мы покажем на примере дешевого китайского водонагревателя Novatek. Представляем пошаговую инструкцию с фото:

1. Снимите рукоятки управления, установленные на передней панели. Выверните 2 самореза (или 2 пластиковых клипсы) и демонтируйте кожух аппарата.
2. Следующий шаг – снятие дымосборника. Для этого отключите провода от датчика тяги и открутите шурупы, удерживающие короб диффузора.
3. Отключите трубку теплообменника от водяного узла, разобрав соединение с накидной гайкой. Второй патрубок нужно освободить от стопорной шайбы, прижатой 2 саморезами.
4. Отсоедините горелку от газового клапана, открутив 2 винта на фланце. Отодвинув радиатор кверху, аккуратно извлеките горелочное устройство (движение на себя) и отодвиньте в сторону.
5. Вывинтите все саморезы, соединяющие теплообменник с задней панелью водогрейной установки.
6. Полностью вытащите радиатор и снимите горелку, отсоединив провода вместе с запальными электродами.

Разборка газовых колонок других производителей может отличаться, но не принципиально. Порядок работ остается неизменным. Перечислим отдельные важные моменты:

• в бездымоходной турбоколонке придется демонтировать вентилятор;
• в агрегатах итальянских брендов Ariston (Аристон) и некоторых других трубы соединяются не гайками, а самозажимными хомутами;
• если водонагреватель оснащен запальником, то перед снятием горелки необходимо отсоединить газовую трубку, подключенную к фитилю.

Вышеописанный процесс детально продемонстрирует наш эксперт – сантехник в своем видеосюжете:

Watch this video on YouTube

Процедура промывки

Данная операция очень проста по сравнению с разборкой — чистка газовой колонки начинается с погружения теплообменника в емкость с моющей жидкостью. Порядок действий таков:

1. Возьмите ведро или глубокий таз, налейте воды и приготовьте чистящий раствор согласно рецепту на упаковке. Концентрация лимонной кислоты – 50—70 грамм на 1 л жидкости.
2. Погрузите в емкость теплообменник радиатором вниз, а патрубками кверху.
3. Пользуясь лейкой, наполните змеевик моющим средством. Периодически промывайте его, заливая новый раствор.
4. Промывайте теплообменник до тех пор, пока из трубок не пойдет чистая жидкость без хлопьев накипи. Затем пропустите через змеевик воду из крана, чтобы удалить остатки средства и примесей.

Снятую горелку можно вычистить снаружи и продуть либо промыть раствором лимонной кислоты (не больше 50 грамм на литр воды). В конце элемент прополощите проточной водой, обдуйте сжатым воздухом и хорошенько просушите

Не обойдите вниманием другие детали газовой колонки – сетчатый фильтр, дымосборник и камеру сгорания, удалите с них сажу и другие загрязнения

После промывки и сушки поставьте теплообменник на место, подключите горелку и выполните остальные шаги по обратной сборке водонагревателя

Важно добиться плотности соединений: при установке старых прокладок обрабатывайте их высокотемпературным герметиком. Стыки проверяйте на герметичность водопроводным давлением (4—6 Бар). Изнутри горелку не помешает продуть сжатым воздухом под давлением 4—6 Бар

Изнутри горелку не помешает продуть сжатым воздухом под давлением 4—6 Бар

Присутствует искра, но нет розжига

При возникновении данной дилеммы фигурируют следующие факторы:

1. Перекрыт вентиль, отвечающий за поступление газа. Мера — окрутите его до упора.
2. Низкое давление воды. Может быть не только в магистрали, но и на входной участке в бойлер, где может засориться фильтр.
3. Вода слабо fixed annuity interest rate нагревается. Решение: чистка теплового обменника (ТО). Крепления, на которых накопился налёт, можно почистить с помощью ВД-40, а радиатор положить в таз с составом на основе лимонной кислоты. Затем прогревайте на плите полчаса, до полного исчезновения накипи.
4. Горелка забилась. В жиклерах иногда появляется много копоти и сажи. Избавиться от неё можно при помощи тонкой проволоки из меди.

Если пьезо не сработало в газовой колонке «Электролюкс» или в другой подобной технике, то следует периодически проверять её на утечку газа, при помощи мыльной эмульсии. Если нет пузырей, то всё хорошо.

Очистка теплообменника, удаление накипи

Одной из распространенных неисправностей газовых колонок является недостаточный нагрев воды. Как правило, причиной этому является образование внутри трубки теплообменника слоя накипи, которая не дает воде прогреваться до заданной температуры и снижает напор воды на выходе, что в итоге ведет к повышенному расходу газа газовой колонкой. Накипь является плохим проводником тепла и, покрыв трубку теплообменника изнутри, образует своеобразную теплоизоляцию. Газ открыт на полную катушку, а вода не прогревается.

Накипь образуется в случае большей жесткости водопроводной воды. Какая у вас вода в водопроводе, легко узнать, заглянув в электрочайник. Если дно электрочайника, покрыты белым налетом, значит, вода в водопроводе жесткая, и теплообменник точно так же покрывается изнутри накипью. Поэтому периодически нужно из теплообменника накипь удалять.

В продаже есть специальные устройства для удаления накипи и ржавчины в системах горячей воды, например, Cillit KalkEx Mobile и промывочные жидкости. Но они очень дорогие и для домашнего применения не доступны. Принцип работы очистителей простой. Имеется емкость, в которой вмонтирован насос, как в стиральной машине для откачки воды из бака. К трубкам теплообменника газовой колонки подсоединяются две трубки от устройства удаления накипи. Промывочный реагент подогревается и прокачивается через трубку теплообменника, даже без снятия его. Накипь растворяется в реагенте и с ним выводится и трубки теплообменника.

Для прочистки теплообменника от накипи без применения средств автоматизации необходимо его снять и продуть трубку, чтобы в ней не оставалось воды. Реагентом для очистки может послужить антинакипин, обыкновенный уксус или лимонная кислота (100 грамм порошка лимонной кислоты растворяется в 500 мл горячей воды). Теплообменник помещают в емкость с водой. Достаточно, чтобы в воду была погружена только его третья часть. Через воронку или тонкую трубку полностью заполняют трубку теплообменника реагентом. Заливать нужно в трубку теплообменника с конца, который ведет к нижнему витку, чтобы реагент вытеснил весь воздух.

Поставить емкость на газовую плиту и довести воду в до кипения, минут десять прокипятить, выключить газ и дать воде остыть. Далее теплообменник устанавливается в газовую колонку и подсоединяется только к трубе, подводящей воду. На выходящий патрубок теплообменника надевается шланг, второй его конец опускается в канализацию или любую емкость. Открывается кран подачи воды в колонку, вода вытеснит реагент с растворенной в нем накипью. Если нет большой емкости для кипячения, то можно и просто залить в теплообменник подогретый реагент и выдержать несколько часов. При толстом слое накипи для полного ее удаления операцию прочистки, возможно, потребуется повторить несколько раз.

Термопара для газового котла: принцип работы, характеристики, устранение неисправностей

Применение газа для отопления частного дома или коттеджа очень удобно и экономически выгодно. Однако этот вид топлива таит в себе серьезную угрозу. Если по какой-либо причине горелка вдруг погаснет и подача газа не будет вовремя перекрыта, образуется утечка и это может обернуться серьезными неприятностями и поставить под угрозу жизнь людей, находящихся в помещении. Для того, чтобы незамедлительно перекрыть газ если пламя внезапно потухло и используется термопара для газового котла.

В этой статье мы расскажем о том, что такое термопара, зачем она нужна и как работает, рассмотрим основные виды и наиболее распространенные неисправности связанные с этими устройствами, а также методику их устранения.

Зачем газовой плите термопара?

Газ в горелке плиты разжигается спичками, ручной пьезозажигалкой либо встроенным электроподжигом. Потом пламя должно гореть само без участия человека, пока топливо не будет перекрыто вентилем.

Однако нередко огонь на газовой варочной панели или в духовке гаснет в результате порыва ветра либо выплеска воды из закипевшей кастрюли. И тогда, если рядом в кухне никого нет, метан (либо пропан) начинает поступать в помещение. В итоге при достижении определенной концентрации газа происходит хлопок с пожаром и разрушениями.

Рабочая функция термопары – контроль наличия пламени. Пока газ горит, температура на кончике контрольного устройства доходит до 800–1000 0 С, а нередко и выше. В результате возникает ЭДС, которая держит газовый электромагнитный клапан на патрубке к горелке в открытом состоянии. Конфорка работает.

Однако при исчезновении открытого огня термопара перестает выдавать ЭДС на электромагнит. Происходит перекрытие крана и подачи топлива. В итоге газ не попадает в кухню, не скапливаясь в ней, что и исключает возникновение пожара от подобной нештатной ситуации.

Термопара – это простейший температурный датчик без каких-либо электронных устройств внутри. В нем нечему ломаться. Он может лишь прогореть от длительного использования.

С полным набором датчиков, предназначенных для контроля и безопасности работы газовой колонки, ознакомит следующая статья, полностью посвященная этому интересному вопросу.

Среди достоинств термопар:

• простота устройства и отсутствие ломающихся механических или перегорающих электрических элементов;
• дешевизна прибора – порядка 800–1500 рублей в зависимости от модели газовой плиты;
• длительный срок эксплуатации;
• высокая эффективность контроля температуры пламени;
• быстрое перекрытие газа;
• простота замены, которую можно выполнить своими руками.

Сколько-либо значимый недостаток у термопары один – сложность ремонта прибора. Если термопарный датчик неисправен, то его проще заменить на новый.

Чтобы отремонтировать подобное устройство, необходимо сварить или спаять при высокой температуре (около 1 300 0 С) два разных металла. В быту дома добиться таких условий крайне сложно. Гораздо проще под замену купить новый контрольный блок для газовой плиты.

Разновидности термодатчиков

При производстве термоэлектрических датчиков используют различные сплавы благородных и обычных металлов. Для определенных диапазонов температур применяют конкретные категории металла.

Исходя от пар металла, используемых при производстве, термопары подразделяются на ряд типов. Для работы газовых плит больше всего применяют такие виды пар:

1. Типа E, производственная маркировка ТХКн, выполнена из хромеля и константана, для рабочих температур от 0 до 600 C.
2. Тип J — сплав из железа и константана, марка ТЖК, для рабочих температур от -100 до 1200 C.
3. Тип K, марка ТХА, производится на базе пластинок из хромеля и алюмеля, для рабочих температур от -200 до 1350 C.
4. Тип L, марка ТХК, производится на базе пластинок из хромеля и копеля, для рабочих температур от -200 до 850 C.

В защитных системах колонок, плит и котлоагрегатов, работающих на газовом топливе, как правило, используются термодатчики ТХА типов K/L/J. Термопары исполненные из сплавов благородных металлов выпускаются для значительных температурных режимов, которые достижимы в металлургическом производстве и энергетике.

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

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

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:

Как вам статья?