Принцип работы датчика пламени газового котла

Виды термодатчиков

Все датчики температуры для отопления, которые применяются для контроля текущего состояния контура, разделяются на 2 вида. В принципе полноценный контроль системы отопления обеспечит любой из них, разница в использовании различных конструкторских решений и в способе передачи информации.

Способы передачи информации делятся на такие виды:

  • проводные датчики;
  • беспроводные датчики.

Проводные термодатчики для отопления, и это понятно из их названия, передают данные на контроллер через провода, проложенные от датчика к блоку управления котла. Высокотехнологичные беспроводные датчики передают информацию, используя передатчик и приемник радиоволн. Приблизительно так, как работает роутер WiFi.

Термодатчики по способу их размещения делятся на такие виды:

  1. накладные датчики – они крепятся к трубам контура отопления;
  2. погружные датчики – находятся в постоянном контакте с теплоносителем;
  3. комнатные датчики – располагаются внутри помещений;
  4. внешние датчики – размещаются снаружи обогреваемых помещений.

Конструкция и принцип работы

Реле давления для воды – это специальный датчик, который при помощи чувствительных элементов реагирует на перепады напора (Джилекс РДМ-5 (РМ5) Италия, PS-II-15). Прибор имеет верхний (максимальный) и нижний (минимально допустимый) пороги срабатывания, они настраиваются в зависимости от потребностей. При изменении давления в меньшую сторону, контакты реле замыкаются, после чего подключается насос. При повышении – они размыкаются.

Устройство используется для контроля насоса, насосной станции, скважины, давления котла, гидроаккумулятора и т. д.

Конструктивно реле состоит из следующих частей:

  1. Чувствительной мембраны;
  2. Гайки;
  3. Двух пружин;
  4. Рабочих контактов.

Чувствительная мембрана изменяет свое положение в зависимости от давления воды в системе. Она изгибается при его изменении. Противодействие осуществляется при помощи пружины, которая, в свою очередь, контролируется гайкой. Именно от уровня зажатия гайки зависит верхний порог срабатывания насоса или насосной станции: если гайка сильно затянута, то реле потребуется высокий перепад для отключения водоснабжения.

Вторая пружина используется для настройки нижнего порога срабатывания датчика. Например, для установки минимально возможного порога срабатывания гайка регулировки минимального давления затягивается максимально, а дифференциального – минимально.

Для максимально точного контроля системы требуется индивидуально рассчитывать уровень давления. Он зависит от материала трубопровода, напора, диаметра труб. Существуют стандартные данные, которые изначально установлены практически во всех реле:

  1. Порог минимального срабатывания варьируется от 1,4 бар до 1,8;
  2. Максимального или верхнего включения – до 8 (подбирать исходя из параметров включения системы).

Датчики классифицируются по принципу работы на механические и электронные.

  1. Механическое используется в бытовой и промышленной водопроводной системе. Оно отключается за счет изменения положения мембраны. Характеризуется высоким показателем надежности, но не слишком хорошей точностью, поэтому часто дополняется манометром;
  2. Электронное реле или автоматическое – это регулятор работы системы водоснабжения, в котором главными чувствительными компонентами определения уровня воды являются электрические контакты. Оно более надежно, поэтому часто применяется в промышленности: на нефтяных предприятиях, химических и т. д.

Как работает датчик тяги в газовом котле

Датчики тяги могут иметь разное строение. Это зависит от того, в какой вид котла они установлены.

Функцией датчика тяги является выработка сигнала при ухудшении показателей тяги в котле

На данный момент есть два типа газовых котлов. Первый – котел с естественный тягой, второй – с принудительной.

Типы датчиков в котлах разного вида:

Если у вас котел с естественной тягой, то вы могли обратить внимание, что камера сгорания там открытая. Тяга в таких устройствах обустраивается с помощью правильных размеров дымохода

Датчики тяги в котлах с открытой камерой сгорания изготавливается на основе биометаллического элемента. Это устройство представляет собой пластину из металла, на которую прикреплен контакт. Оно устанавливается в газовом тракте котла и отзывается на изменение температуры. При хорошей тяге, температура в котле остается достаточно низкой и пластина ни как не реагирует. Если тяга станет слишком низкой, то температура внутри котла повысится, и металл датчика начнет расширяться. Достигнув определенной температуры, контакт отстанет, и газовый клапан закроется. Когда причина поломки будет устранена, газовый клапан придет в нормальное положение.
 Те, у кого котлы с принудительной тягой, должны были заметить, что камера сгорания в них закрытого типа. Тяга в таких котлах создается за счет работы вентилятора. В такие устройства установлен датчик тяги в виде пневмореле. Он следит и за работой вентилятора, и за скоростью продуктов сгорания. Такой датчик изготовлен в виде мембраны, которая прогибается под воздействием дымовых газов, которые возникают при нормальной тяге. Если поток становится слишком слабым, то мембрана перестает выгибаться, контакты размыкаются и газовый клапан закрывается.

Датчики тяги обеспечивают нормальную работу котла. В котлах естественного сгорания, при недостаточной тяге, могут наблюдаться симптомы обратной тяги. При такой проблеме продукты сгорания не выходят на улицу через дымоход, а возвращаются обратно в квартиру.

Существует ряд причин, по которым может сработать датчик тяги. Устранив их, вы обеспечите котлу нормальную работу.

Из-за чего может сработать датчик тяги:

  • Из-за засорения дымохода;
  • При неправильном расчете размеров дымохода или некорректной его установки.
  • Если сам газовый котел был установлен неправильно;
  • Когда в котле с принудительной тягой был установлен вентилятор.

При срабатывании датчика, нужно в срочном порядке найти и устранить причину поломки. Однако не вздумайте принудительно замыкать контакты, это не только может привести к выходу из строя устройства, но и опасно для вашей жизни.

Газовый датчик защищает котел от поломки. Для лучшего анализа вы можете приобрести газоанализатор воздуха, он сразу сообщит о проблеме, что позволит быстро ее устранить.

Перегрев котла грозит поступлением в помещение продуктов горения. Что может оказать негативное влияние на здоровье вас и ваших близких.

Основные причины срабатывания

Выделяют ряд основных причин, по которым может сработать контроллер независимо от типа камеры сгорания, которая установлена в газовой установке.

Не стоит абсолютно полагаться на работу датчика. Поэтому, если есть возможность, лучше заранее предусмотреть негативные варианты развития событий и устранить причину их возникновения.

Некачественная тяга

Некачественная тяга – основная причина, по которой может сработать контролирующий датчик. Такая проблема может возникнуть из-за неправильной конструкции котла и выводной системы. Например, некачественную тягу может вызвать дымоход с неверно рассчитанными габаритам, если речь идет о котле с естественным выводом продуктов горения, или вентилятор, работающий не на нужной мощности, если дело касается котла с принудительной тягой.

Стоит также проверить целостность выводной системы. Если части трубы плохо соединены между собой, величина силы тяги изменится.

Обратная тяга

Обратная тяговая сила – разновидность некачественной тяги. Она образуется, если в выводной системе появляется так называемая воздушная пробка. При ее наличии газы, которые должны выйти через выводную систему на улицу, возвращаются обратно в газовую установку из-за того, что не могут преодолеть воздушную пробку.

Эта проблема может возникнуть из-за плохой теплоизоляции (герметичности) труб выводной системы. Как только герметичность трубы нарушается, образуется перепад температур, который провоцирует появление воздушной пробки.

Засорение дымохода

Изменение тяги может произойти и по причине засорения дымохода. Если его выход плохо огражден от внешних воздействий, то в него может попасть, например, листва. Но даже хорошая защищенность выходного отверстия не гарантирует его чистоту. Птицы могут свить гнездо на теплом месте и тем самым повлиять на тягу. Но даже отсутствие птиц не гарантирует хорошей тяги, потому что выходная система может загрязняться собственной сажей.

Выход из ситуации один – регулярно чистить дымоход не только для устранения проблем, но и для профилактики их возникновения.

Сильный ветер

Если выводная труба расположена таким образом, что в нее может дуть ветер, то стоить подготовиться к тому, что это повлияет на работу котла. Порыв ветра, попавший в трубу, может преодолеть сопротивление выходящих навстречу продуктов горения и задуть горелку.

Если контроллер в такой ситуации не сработает, то топливо так и будет неконтролируемо подаваться в котел, но сгорать в нем не будет. Чтобы не допустить такого развития ситуации, нужно купить стабилизатор и установить его на месте выходного патрубка.

Принцип работы

Если говорить о принципе работы этого типа оборудования, то оно должно своевременно подавать клапану сигнал, что позволит перекрыть газоподачу к горелке. Датчик реагирует, если возникает нарушение течения продуктов сгорания в правильном и естественном направлении, то есть от котла в направлении улицы через дымоход. Если датчик не срабатывает в этой ситуации, то дым, образованный от пламени, который состоит из опасных газов и паров воды, а также сажи, начинает попадать в дом, где расположен котел, и может причинить вред здоровью, а то и повлечь гибель человека.

Если говорить о том, как он работает, то все очень просто. Как уже было отмечено, все основывается на обычных законах физики.

По сути, это биметаллические реле, действующие в двух режимах:

  • включение;
  • отключение.

Внутри такого термического реле есть полоска металла, главная задача которого – реагирование на температурные перепады. Такой прибор обычно настраивается на определенную температуру. Ее показатель будет зависеть от категории используемого топлива. Если речь идет о природном газе, то диапазон температур будет составлять от 75 до 950 градусов по Цельсию. Если речь о сжиженном газе, то разброс будет происходить в диапазоне 70-1500 градусов по Цельсию.

Можно рассказать о принципе функционирования чуть подробнее на примере работы датчика на газовом котле.
Если устройство, анализируя информацию, делает вывод, что тяга внутри котла существенно отклоняется от нормы и начинается увеличение нагрева газового дыма, то сразу же начинается блокировка устройства и его практически моментальное выключение.

В разных категориях устройств датчики могут контролировать разные параметры.
Например, в моделях, где есть сгорательная камера открытого типа, специальный термостат осуществляет контроль за тягой и температурой газов, выходящих на улицу. А если речь идет о модели с закрытой сгорательной камерой, то в этом случае датчик осуществляет контроль напора воздуха, который выдувается турбиной.

Необходимо отметить, что роль подобного типа контроллера очень сложно переоценить в вопросе обеспечения безопасности. Например, если говорить о турбированных моделях, где установлена закрытая сгорательная камера, то выводятся продукты горения с помощью турбинного вентилятора. Контроллер, как правило, обычно сделан в качестве пневматического реле. Контролируется работа с помощью мембраны. Если напор становится слабее, то просто происходит размыкание контакта, что становится причиной закрытия клапана газоподачи.

Следует сказать, что датчик тяги может сработать в таких случаях:

  • скопление мусора в дымоходе;
  • неверная установка устройства;
  • при установке вентилятора в котле, где присутствует принудительная тяга;
  • если размеры шахты дымохода меньше расчетных или он был смонтирован неверно.

Автоматика безопасности

Реле минимального и максимального давления теплоносителя

Важным элементом в системе безопасности котла считается такой фактор, как защита от аварийного снижения в системе давления. Падение может произойти ввиду разных причин, в том числе утечки, поломки расширительного бака или выхода из строя предохранительных клапанов. Низкое давление теплоносителя может вызвать его закипание в системе, а также завоздушивание ее, может привести к прекращению циркуляции через котел и вследствие этого к перегреву.

Защита от таких падений может быть обеспечена установкой на трубопровод рядом с котлом специального реле (минимального давления). Оно представляет собою мембрану, на которую давит теплоноситель. Мембрана связана с целой системой электрических контактов. С падением в системе давления ниже настроенных значений контакты переключаются. В качестве точки настройки выбирают минимально- допустимые значения давления теплоносителя, при котором система будет работоспособна. Реле включается в электричеством в общую цепь управления горелкой. При падающем давлении работа горелки остановится.

Не менее опасно чрезмерный рост давления. Для аварийной остановки котла при повышении давления выше рабочих значений используется реле максимального давления. Оно схоже с минимальным реле, но только имеет обратную цель — переключает контакты с превышением точки установки. Реле также включено в электрическую цепь горелки.

Оба вида реле бывают и с автоматическим перезапуском и с ручным.

В первом случае, когда параметры нормализуются, электроконтакты возвращаются к первоначальному состояниюи котел возобновляет автоматически свою работу.

Во втором случае для запуска реле понадобится вмешательство оператора. Обычно в данном типе реле имеются два контакта. Один присоединен к горелке, второй соединяется с сигнальным устройством (лампой, зуммером). При срабатывании реле включится тревожная кнопка.

Принцип работы датчика

Газовый котел работает за счет сжигания голубого топлива. Естественно, при этом выделяются продукты горения. Если они будут попадать в помещение, то это чревато тяжелым отравлением всех жильцов дома, вплоть до летального исхода. Поэтому конструкция колонки предусматривает подсоединение к дымоходу, через который и происходит вывод всех вредных веществ на улицу.

Естественно, для качественного отвода вентиляционная шахта должна обладать безупречной тягой. Но бывает так, что происходит какое-то нарушение — например, дымоход может забиться мусором или сажей. Если в подобной ситуации котел будет упорно продолжать сжигать топливо, то продукты горения неизбежно пойдут в дом.

Чтобы это предотвратить, в конструкцию газового котла входит такой элемент, как датчик тяги дымохода. Он располагается в том месте, которое находится между вентиляционным каналом и корпусом оборудования. Разновидность датчика зависит от типа котла:

  • в котле с открытой камерой сгорания защитный датчик — это металлическая пластина, к которой подсоединен контакт. Эта пластина и есть тот индикатор, который отслеживает повышение температуры. Дело в том, что нормально выводящиеся газы обычно нагреты до 120–140 градусов. Если же отток нарушен, и они начинают скапливаться, то это значение повышается. Металл, из которого сделана пластина, реагирует на подобную ситуацию и расширяется. Прикрепленный к элементу контакт смещается и перекрывает клапан, отвечающий за подачу газа. Таким образом, процесс горения прекращается, а вместе с этим предотвращается и поступление новой порции вредных веществ;
  • в котле с закрытой камерой сгорания отвод продуктов осуществляется по коаксильному каналу, при этом используется вентилятор. Датчик в данной случае представляет собой пневмореле с мембраной. Реагирует он не на температуру, а на скорость потока. Пока она в пределах допустимого, мембрана изогнута, а контакты находятся в замкнутом положении. Когда скорость потока становится слабее, чем нужно, мембрана выпрямляется, контакты размыкаются, и это приводит к перекрытию клапана подачи газа.

Как видите, если датчик тяги срабатывает, отключая газовую колонку, это означает какие-то неполадки в работе оборудования. Например, это может быть:

  • изначально некачественная тяга. Это первая и главная причина, по которой может срабатывать датчик. Как правило, данное явление связано с неправильным монтажом вытяжной конструкции. Если продукты сгорания плохо вытягиваются, то это представляет опасность для всего живого в доме;
  • обратная тяга. Это явление происходит при образовании в дымоходе воздушной пробки. Газы, которые в норме должны продвигаться до самого верха трубы и выходить затем наружу, не могут преодолеть это препятствие и возвращаются назад, наполняя собой помещение. Эффект обратной тяги может возникнуть в том случае, если теплоизоляция дымохода сделана очень плохо. Перепад температур и приводит к образованию воздушных пробок;
  • засорение дымохода. Неопытным хозяевам может показаться, что труба, выходящая на крышу, просто не может ничем забиться. На самом деле, есть немало факторов, которые влекут за собой образование засора. Первый из них — это птицы. Они могут вить гнезда на трубе, которые затем падают вниз. Да и сами пернатые нередко умудряются застрять в дымоходе, а затем гибнут там. Кроме птиц, следует учитывать еще и возможность попадания, например, листьев, а также отложение сажи на внутренних стенках трубы. Если дымоход засорен, интенсивность тяги становится слишком низкой, и выход здесь только один — прочистка;
  • сильный ветер. В случае неправильного расположения трубы порывы могут попадать в нее и задувать горелку. Естественно, в таких случаях датчик перекрывает подачу топлива. Чтобы избежать подобной опасности, необходимо приобрести и установить стабилизатор.

Требования СНиПов

Независимо от типа конструкции все дымоходы для газовых котлов должны быть изготовлены и установлены в соответствии с нормами СНиП -91 и ДБН В.2.. Неукоснительное следование всем требованиям гарантирует безопасную эксплуатацию отопительной системы. При нарушении норм, изложенных в данных документах, возникнут проблемы, которые необходимо будет решать непосредственно с газовым хозяйством.

Грамотный монтаж дымохода

Главные тезисы нормативных документов:

обязательно должна быть организована хорошая тяга;
конструкция сборника конденсата должна быть тщательно продумана, чтобы лишняя влага не скапливалась на стенках дымоходов;
не разрешается монтаж на оголовок дымохода грибков, дефлекторов и пр., поскольку они тормозят процесс вывода продуктов горения;
при проведении монтажных работ отдельное внимание обязательно должно уделяться плотности прилегания всех отдельных конструктивных деталей в точках соединения;
обязательным требованием является соблюдение полной герметичности в местах соединений и стыков.

На что обратить внимание при выборе?

Чтобы отдать предпочтение «именно тому» датчику температуры, при его выборе специалисты рекомендуют обратить внимание на следующие нюансы:

Лучше остановить выбор на проверенных и хорошо зарекомендовавших себя торговых марках.

Хорошо, если и котёл, и термодатчик будут изготовлены одним производителем

Это позволит избежать несовместимости устройств и повысит их продуктивность.
Перед покупкой прибора непременно стоит принять во внимание его технические параметры (мощность, габариты). В противном случае будет вероятность простоя оборудования.

Нужно заранее определиться с типом термодатчика

Если устройство устанавливается во время капитального ремонта, то в этом случае целесообразно отдать предпочтение проводному устройству. Если же ремонт не предусмотрен лучше выбрать модель с радиосвязью.
Удостовериться в том, что диапазон регулирования температуры соответствует требованиям пользователя.

Важно! Перед покупкой термодатчика нужно убедиться в том, что электросеть способна выдержать соответствующий уровень напряжения. Датчик температуры для котла отопления — практичное и полезное приспособление, которое позволит создать в доме комфортный микроклимат и сэкономить семейный бюджет

Датчик температуры для котла отопления — практичное и полезное приспособление, которое позволит создать в доме комфортный микроклимат и сэкономить семейный бюджет.

Проверка

Смена датчика тяги котла может потребоваться, если наблюдаются серьезные нарушения в работе отопительного оборудования. То есть если котел отключается постоянно, хотя каких-либо серьезных неполадок в дымоходе и всех остальных компонентах системы нет. Или если контроллер работает, но где-то через 25 минут после запуска выключается. А ведь следующий запуск обычно бывает лишь после того, как датчик полностью остынет. И именно по этой причине не будет лишним датчик тяги котла. Сделать это можно тремя методами. В первом случае в месте, где закреплен датчик, устанавливается зеркало. Во время работы устройства оно не должно запотеть. Если же это не так – с системой что-то не так.

Еще один способ состоит в том, что можно проверить датчик уходящих газов.
Для этого необходимо прикрыть дымоход с помощью заслонки, но сделать это необходимо не полностью. Если все с системой отлично, то котел в этот же момент должен выключиться.

Для управления насосами, станциями и прочими устройствами водоснабжения необходимо использовать специальные приборы. Дифференциальное реле давления воды для насоса позволяет автоматически выключать либо включать насос при изменении напора в системе.

Критерии выбора

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

  • диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой;
  • технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.;
  • условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов;
  • характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях;
  • срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок;
  • величина выходного сигнала.

Принцип действия автоматики. Основные узлы

Рассматривая внутреннее устройство приборов автоматики безопасности, можно сделать однозначный вывод, что главными элементами конструкции являются предохранительный и основной клапаны, перекрывающие подачу топлива в рабочую зону или открывающие доступ газу в камеру сгорания. На этом действии построена вся автоматика для газовых котлов отопления. Различия могут быть только в наличии дополнительных функций у приборов автоматической регулировки и способах управления ими.

Устройство работает за счет взаимодействия обоих клапанов.

Выбирая необходимую температуру воздуха для отапливаемого помещения, устанавливаем регулятор в нужное положение. За всем процессом четко следит термостат, который оснащен датчиками, регулирующими объем поступающего газа в камеру сгорания. Благодаря двум клапанам, отсечному и моделирующему, установленному в термостате, регулируется поток газа, следовательно, и интенсивность нагрева котла. Схема расположения основных мест регулировки на приборах примерно выглядит таким образом.

Следует детальнее остановиться на том, какие виды автоматики существуют для домашних котлов на газообразном топливе, на каком принципе основана работа автоматических приборов, и как это отражается на безопасности и эффективности автономной системы отопления.

Виды датчика тяги газового котла и принцип его работы

Конструкция датчика тяги различается в зависимости от того, какой тип камеры сгорания установлен на эксплуатируемом котле. Такие камеры бывают двух видов:

  1. Открытого сгорания.
  2. Закрытого сгорания.

Согласно государственным нормативным актам о безопасности газового оборудования, производители газовых котлов обязаны устанавливать датчики тяги в приборы с камерами открытого сгорания. Типичное место монтажа датчика – дымоуловитель. Принцип его действия таков: подача газа в котёл прерывается, когда материал, из которого сделан датчик, превысит заложенную в него норму расширения из-за чрезмерно высокой температуры внутри агрегата. Фактически, в этом случае датчик тяги газовой котла выполняет функцию датчика перегрева.

Основу сигнализатора составляет пластина, сделанная из биметалла, которая деформируется и искривляется, разрывая контакт, если температура датчика станет выше семидесяти пяти градусов по Цельсию. Соответственно, клапан, регулирующий процесс подачи газа к запальнику и горелке, перекрывает поступление топлива. Проще говоря, как только сигнализатор проверил и убедился, что тяга уменьшается, и всё меньшее количество воздуха с веществами, выделившимися во время горения, уходит через дымоход в окружающую среду, тем больше нарастает перегрев внутри газового котла, результатом чего является срабатывание автоматической системы и отключение подачи газа.

Особую опасность для владельцев газовых колонок, в которых газ сгорает в открытой камере, представляет обратная тяга. Что это такое? Иногда по некоторым причинам, например, сильный ветер на улице, забитый дымоход, дым и угарный газ начинают втягиваться из дымохода обратно в комнату, и вследствие этого возникает угроза здоровью и жизни людей. Датчик тяги на такие случаи обычно не рассчитан, поэтому, чтобы исключить риск и обезопасить себя, следует задуматься о приобретении и установке в газовый котёл специального устройства, которое называется датчик загазованности.

Если в вашем доме стоит газовый котёл с закрытым типом камеры сгорания, то в нём установлен другой по принципу работы сигнализатор тяги, который называется пневмореле. Задача этого устройства заключается в том, чтобы следить за работоспособностью вентилятора, создающего тягу в направлении от котла к дымоходу.

Принцип работы пневмореле состоит в том, что в нём установлена мембрана, обладающая повышенной чувствительностью к наличию давления, которое создают горячие газы внутри котла. Эта мембрана поддерживается пружиной, которую производители регулируют на величину, определённую требованиями безопасности. Поэтому, как только давление внутри газового котла превысит установленный предел, на который рассчитана пружина, контакты микропереключателя, ответственного за работу клапанов подачи газа, разомкнутся, и газовый котёл прекратит свою работу.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше интересной информации о датчиках для котлов – в представленных ниже видеороликах.

О различных типах котлов и подходящих к ним датчиках. На примере показана установка датчика тяги.

Демонстрируется полная пошаговая проверка датчика пламени в домашних условиях, особенности её работы.

Датчики, если они не входят в комплектацию к котлу, следует подбирать того же производителя, что и газовый аппарат. Неисправность любого из них грозит аварией или поломкой котла, поэтому требует незамедлительного вмешательства.

Все описанные датчики используются для одной цели – обезопасить пользователя газового котла от аварий и опасных для жизни ситуаций. Покупка каждого из них – это инвестиция в безопасность оборудования, жилья и человеческой жизни.

Хотите рассказать, как подбирали датчики для собственного газового оборудования? Располагаете полезными данными, не отмеченными в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии, делитесь мнением и информацией, размещайте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке.

Ссылка на основную публикацию