Температура в камері згоряння працюючої котельні установки досить велика і виміряти її можна за допомогою термоелектричного елемента (термопари). Цей елемент є чи не єдиним засобом вимірювання високих температур, що використовується в багатьох сферах нашого життя. В даному випадку мова піде про таку його різновиди, як термопара для газового котла, що працює спільно з автоматичним газовим клапаном.
Пристрій і принцип дії термопари Дійсно, постійно перебувати в зоні відкритого полум'я може далеко не кожен матеріал. Термоелемент ж виготовлений з металу, точніше, з декількох металів, тому високої температури не боїться. При роботі газової котельні установки без нього ніяк не обійтися, вихід з ладу термопари означає повну зупинку агрегату і негайний ремонт. Вся справа в тому, що термоелемент працює спільно з електромагнітним відтинає клапаном, що перекриває вхід в паливний тракт. Варто тільки цієї деталі вийти з ладу, як клапан закриється, подача палива припиниться і пальниковий пристрій потухне.
Щоб краще зрозуміти принцип роботи термопари газового котла, варто розглянути схему, представлену на малюнку. В основі цього принципу лежить таке фізичне явище: якщо надійно з'єднати між собою 2 різнорідних металу, а потім місце з'єднання нагрівати, то на холодних кінцях цього спаю з'явиться різниця потенціалів, тобто, напруга. А при підключенні до них вимірювального приладу ланцюг замкнеться і виникне постійний електричний струм. Напруга буде зовсім невеликим, але цього цілком достатньо, щоб в чутливій котушці електромагнітного клапана виникла індукція і він відкрився, дозволяючи паливу пройти до запальника. Для довідки. Деякі сучасні електромагнітні клапани настільки чутливі, що залишаються відкритими, поки напруга на вході не стане нижче 20 мВ. Термоелемент в звичайному робочому режимі виробляє напругу близько 40-50 мВ.
Відповідно, пристрій термопари газового котла засноване на описаному явищі, що носить назву ефекту Зеєбека. Дві деталі з різних металів міцно з'єднуються між собою в одній або декількох точках, при цьому якість з'єднання відіграє велику роль. Воно впливає на робочі параметри елемента і довговічність його експлуатації. Місце з'єднання і буде тією самою робочою частиною, що поміщається в зону відкритого вогню. Оскільки для виготовлення термоелементів застосовується безліч різних пар металів, не вдаючись у подробиці, відзначимо, що в термопарі для газового котла використовується пара хромель - алюміній. До холодних кінців цих металів приварені провідники, укладені в захисну оболонку. Другий кінець провідників вставляється у відповідне гніздо автоматики агрегату і закріплюється за допомогою затискної гайки.
В процесі розпалювання запальника і пальника газового котла для подачі палива ми відкриваємо електромагнітний клапан вручну, натискаючи на його шток. Газ потрапляє на запальник і підпалюється, а термопара знаходиться поруч і нагрівається від його полум'я. Через 10-30 сек кнопку можна відпускати, тому що термоелемент вже почав виробляти напругу, що утримує шток клапана у відкритому стані.
Переваги та недоліки В силу того, що виготовляти термопару досить просто і недорого, вона стала незамінним елементом автоматики і контролю в обладнанні, що використовує. Крім цього, є й інші переваги даних виробів: • Виступаючи в ролі датчика контролю полум'я, термоелектричний елемент може працювати і як датчик температури. • Відсутність рухомих частин, складних комплектуючих і дорогих матеріалів робить виріб недорогим і довговічним. • Широкий діапазон вимірюваних температур. • Достатня точність вимірів, що дозволяють використовувати даний пристрій в опалювальній техніці. • Простота, з якою проводиться монтаж або заміна термопари в газовому котлі.
З недоліків термоелектричних датчиків можна відзначити те, що зростання різниці потенціалів відбувається не пропорційно зростанню температури, тобто, залежність нелінійна. Крім того, зростання напруги має межу і він невеликий, в термопарі газових котлів його значення досягає 50 мВ. Такі властивості виробу не створюють проблем при взаємодії з відтинає пристроєм, але при вимірюванні температури такий слабкий і нелінійний сигнал вимагає посилення і калібрування.
Простота і надійність конструкції термоелектричного датчика мають і негативну сторону. Коли цей елемент виходить з ладу, що іноді трапляється з причини неякісного виконання спаяний, то ремонт термопари неможливий. Виріб може просто прогоріти і ремонтувати там нічого, залишається тільки зробити заміну, причому якомога швидше, оскільки газовий котел без термопари працювати не буде. Але тут не повинно виникнути особливих проблем, пристрій легко знімається і від'єднується, та й ціна його зовсім не велика. Рада. Іноді термопара припиняє працювати тільки тому, що в місці з'єднання слабкий контакт. Потрібно послабити і відкрутити притискну гайку, витягти з газового клапана провідник і дуже акуратно очистити його кінець, після чого зібрати все назад.
Висновок Незважаючи на свою просту конструкцію, термоелектричний елемент - одна з найважливіших деталей будь-якого сучасного газового котла. Вона виступає в якості датчика температури і наявності полум'я, забезпечуючи безпечну роботу обігрівача. У разі якщо відбудеться загасання запальника або перевищення температури, термопара відреагує змін напруги і змусить спрацювати відтинає клапан.
