Термопара газовой горелки: как снять, заменить и установить датчик пламени котла?

Термопара газовой горелки: как снять, заменить и установить датчик пламени котла?

Термопара (датчик силы пламени газовых горелок) — это устройство управления потоком газа, которое используется в конструкциях газовых бытовых котлов. Устаревшие системы бытовых водонагревателей с постоянно функционирующими вспомогательными горелками оснащаются устройством контроля — термопара. Бойлеры нового типа, где применяется электронное зажигание, оснащаются аналогичным устройством, которое в технической документации упоминается как датчик пламени.

Краткое описание элемента бойлера термопара

Датчик термопара является неотъемлемой частью узла газовой горелки бытового котла. Подключается датчик непосредственно на газовый клапан-регулятор. Технически термопара представляет простое устройство, преобразующее тепло, выделяемое газовой горелкой в электрический ток малой величины.

Ток термопары действует фактически как сигнал управления газовым потоком, что реализуется посредством клапана подачи газа. Другими словами: когда датчик находится не под действием выделяемого тепла, подача топлива на горелку попросту блокируется газовым клапаном.

ТЕРМОПАРА

Термопара для бытового бойлера на замену дефектной
Таким выглядит классическое исполнение термопары газовой колонки – бытового водонагревателя. Это новый, ещё ни разу не использованный экземпляр. Такой обычно нужен на замену старого – дефектного компонента

Следовательно, термопара газовой горелки выступает ключевым элементом безопасности оборудования, составляющего водонагревательную бытовую систему. Нередко дефектная термопара становится причиной, в результате которой источник горения газа водонагревателя не действует или даёт кратковременное горение.

Постоянный факел и электронное зажигание

Очевидный момент — типичным исполнением системы зажигания газового бытового котла определяется технология замены термопары. Независимо от типичного исполнения системы зажигания (простая, электронная), датчик пламени остаётся неизменной частью узла бойлера.

ДАТЧИКИ

Термопара в конфигурации газовых котлов старого образца
Конфигурация элементов поджига и контроля на бойлерах устаревших моделей: 1 – пилот, обеспечивающий постоянный «дежурный» факел; 2 – термопара, заключённая в металлический кожух

Вариант постоянного пилота предполагает наличие только горелки и термопары, закреплённые на горелочном узле. Вариант электронного зажигания отличается тем, что на горелочном узле монтируются:

  • пилот (факел),
  • датчик тепла,
  • термоэлемент,
  • электронный воспламенитель.

Если владельцу газовой колонки сложно определить типичное исполнение системы зажигания, сделать это можно по наличию «дежурного» огня. Постоянные системы зажигания имеют вспомогательную «зажигалку», которая всегда горит небольшим «дежурным» огнём (при наличии газа в системе). Если же используется электронный вариант зажигания, «дежурное» пламя загорается только от сигнала термостата.

Подготовка системы и демонтаж узлов

Блокировка подачи топливного ресурса (природного газа) на бытовой котёл – это первое, что требуется сделать перед началом работ с бойлером, независимо от особенностей конструкции системы.

КЛАПАНЫ

Термопара бойлера: схема отключения от клапана-регулятора
Подготовка демонтажа: 1 – точка подключения термопары на регулирующем клапане бойлера; 2 – тока подключения пилота (факельной лампы); 3 – электропроводка пъезоэлемента; 4 – подвод газового топлива к регулирующему клапану

Пошаговый процесс ремонта выглядит следующей последовательностью:

  1. Установить газовый клапан бойлера в положение «отключено».
  2. Закрыть запорный кран трубопровода подачи газа.
  3. Снять крышку узла источника пламени или крышку коллектора (для схемы с электронным зажиганием).
  4. Использовать разводной или гаечный ключ для соединений термопары.
  5. Выполнить отключение трубок подачи на основную и вспомогательную горелки (пилота) от регулирующего клапана. Для систем электронного зажигания также отключить проводник пьезоэлемента.

Демонтаж на бойлере с электронным зажиганием

Камера сгорания водонагревателей, где применяется электронное зажигание, как правило, имеет герметичную крышку. Для доступа в эту область необходимо демонтировать крышку коллектора узла источника пламени. Тогда мастеру откроется к доступу:

  • трубка подачи газа на источник пламени,
  • основной источник пламени,
  • электронное зажигание,
  • пилот (факел),
  • термопара.

Нужно выполнить следующую последовательность действий для демонтажа крышки коллектора:

  1. Снять крепления крышки коллектора узла источника пламени. С учётом марки и модели бойлера, закрывающая коллектор панель может иметь крепление винтовое, гаечное или специальное нестандартными крепёжными элементами.
  2. Ухватить трубку подачи горелки, слегка нажать, тем самым освобождая коллектор, направляющую трубку, соединения термопары.
  3. Аккуратно снять коллектор источника пламени, не допуская повреждения внутренних компонентов. Если горелка не поддаётся демонтажу, проверить наличие дополнительных крепёжных винтов.
  4. Осторожно снять старую прокладку по периметру крышки коллектора, будучи в хорошем состоянии, прокладка допускает повторное использование (иначе нужна замена).
  5. Очистить места примыкания крышки к области основания.

После демонтажа узел горелки бойлера, где используется электронный поджиг, визуально выглядит как на картинке ниже:

ТЕРМОСТАТЫ

Термопара на узле горелки с электронным зажиганием
Узел источника пламени с электронным зажиганием: 1 – устройство распределения пламени; 2 – пилот; 3 – электронный воспламенитель; 4 – термопара (установка по месту); 5 – термопара (демонтированная из кронштейна)

По завершении работ демонтажа, естественным образом встаёт вопрос проверки снятого элемента контроля на работоспособность. Уже отталкиваясь от результатов тестирования термопары, внешнего состояния и срока службы, мастер делает соответствующий вывод относительно замены этой детали.

Как проверить работоспособность датчика пламени?

Если визуальный осмотр датчика показывает удовлетворительный результат, дальнейшее тестирование на работоспособность заключается в проверке выходного сигнала термопары. В данном случае выходным сигналом является напряжение, формируемое на концевой (подключаемой к регулирующему клапану) головке датчика (9). Где находится головка и прочие элементы датчика, показывает схема ниже:

СЕНСОРЫ

Схема конструкции термопары газовой горелки
Схематичный расклад компонентов: 1 – рабочая область термопары; 2 – горячий спай; 3 — металл одного типа; 4 – металл другого типа; 5 – холодный спай; 6 — гибкая медная трубка с изолированным проводом внутри; 7 – соединительная гайка; 8 – изолятор; 9 – лужёный разъём

Для тестирования датчика пламени необходимо измерительный прибор (аналоговый стрелочный или цифровой) подключить одним контактным зажимом непосредственно на медную трубку (6), вторым – к лужёному разъёму (9). Тестер включить в режим измерения напряжения (в диапазоне милливольт).

ТЕСТЕРЫ

Термопара: как подключить к измерительному прибору
Пример подключения концевой соединительной головки к тестеру (аналоговому или цифровому) для выполнения тестирования термопары газового котла на работоспособность

Далее потребуется нагреть область термопары (1) при помощи любого, имеющегося под руками, источника тепла. Например, обычной зажигалкой или парафиновой свечой. Работоспособный элемент покажет на измерительном приборе значение напряжения около 8-30 мВ. Если же показания меньше или равны нулю, датчик пламени неисправен и требует замены.

Процедура замены термопары новым экземпляром

Неспешно, с применением усилия и небольшой вращательной амплитуды, вытянуть старую термопару из посадочного отверстия кронштейна. При этом следует постараться не согнуть и не деформировать соединение пилота с кронштейном датчика пламени.

Полностью удалить старый датчик пламени, вытянув этот элемент через отверстие крышки с уплотнительным кольцом и резиновой втулкой. Либо открыть крышку коллектора на узле источника пламени. При необходимости допускается отрезать старую термопару для упрощения демонтажа.

Не рекомендуется сразу же выбрасывать удалённый экземпляр, так как этот компонент газовой горелки пригодится для точного подбора новой термопары. Также рекомендуется приобрести новую уплотняющую прокладку под крышку коллектора.

Установка нового датчика пламени по месту

  1. Пропустить новую термопару сквозь втулку (отверстие) крышки коллектора. Вставить термопару в отверстие монтажного кронштейна до упора, до полной усадки или фиксации на месте.
  2. Расположить наконечник датчика пламени с учётом охвата пилотным пламенем верхней части наконечника на 9 — 12 миллиметров не более и не менее.
  3. Заменить прокладку крышки коллектора новой или использовать старую, если пригодна к эксплуатации.
  4. Поместить источник пламени в область камеры сгорания и установить по проекту.
  5. Закрыть крышку.

Замена термопары на устаревших моделях бойлеров

Для устаревших моделей водонагревателей, где применяется постоянное «дежурное» пламя, демонтаж и замена датчика пламени выглядит просто. Как только:

  • трубка пилота (факела),
  • трубка основного источника пламени,
  • термопара,

отключены от клапана-регулятора подачи газа, достаточно приподнять и далее снять узел горелки с места установки. Дальнейшие действия аналогичны тем, что описаны для моделей с электронным зажиганием.

Заключительный штрих

После сборки узлов можно кратковременно открыть линейный газовый кран, чтобы обеспечить давление в системе. Затем газовый кран закрыть, приготовить мыльный водный раствор и проверить на утечки все точки газовых соединений, которые были затронуты. Если утечки отсутствуют, нагревательное оборудование допустимо эксплуатировать. В ином случае утечки следует устранить.