Čidla pro plynové kotle: typy, principy činnosti, charakteristiky

Moderní plynový kotel je komplexní inženýrská jednotka sloužící k ohřevu vody a obytných prostor.Speciální senzory pro plynové kotle pomáhají řídit a propojovat provoz všech jeho mechanismů. Stojí za to pochopit jejich princip fungování. Souhlasíš?

Právě díky senzorům jsou dodržovány klíčové zásady provozu plynových zařízení - je zajištěna bezpečnost a automatizace práce. Článek, který jsme představili, podrobně popisuje všechny typy těchto kompaktních zařízení a vlastnosti jejich instalace. S našimi radami vybavíte svůj kotel bezchybně.

Hlavní typy senzorů

Hlavním principem činnosti všech snímačů je převod signálu a interpretace výsledku pro rychlé informování uživatele o změnách v provozu plynového kotle.

Plynové zařízení je vybaveno sadou přídavného zařízení, díky kterému může být naprogramováno pro provoz v určitém režimu.

Kompaktní čidlo přehřátí prodlužuje životnost plynového kotle a zabraňuje jeho znehodnocení vlivem vysokých teplot vody

Klíčové senzory zodpovědné za bezpečnost zařízení:

• trakce;
• teploty (venkovní a pokojové);
• plamen;
• snímače tlaku (presostat);
• přehřívání

Podívejme se na vlastnosti a provozní vlastnosti každého z nich.

K určení tažné síly v zařízení se používá trakční snímač nebo tepelné relé plynový kotel, je také zodpovědný za správné spalování plynu.

Díky tomuto malému senzoru tahu se oxid uhelnatý nedostane do místnosti, ale bude odváděn komínem na ulici

Pro zbavení kotle oxidu uhelnatého je nutný tah. Normální tah „odvádí“ produkty spalování z místnosti a ne do ní, slabý tah může vyvolat útlum sloupu a v důsledku toho nehodu.

Nejčastěji jsou takové senzory instalovány v odsavači kouře. Pokud dojde k poruše snímače, kouř ze spalin vstupuje do místnosti a ohrožuje bezpečnost života.

Typ čidla závisí na typu kotle, ke kterému jej chcete připojit. Prvním typem jsou kotle s přirozeným tahem, druhým – s nuceným tahem.

Diagram jasně ukazuje rozdíl v provozu otevřených a uzavřených spalovacích komor u plynových kotlů a také ve struktuře komína

U zařízení s přirozeným tahem je spalovací komora otevřená. Při běžném provozu uniká komínem oxid uhelnatý, přítomnost tahu a teplotu spalin hlídá bezpečnostní termostat. V takových kotlích se používá senzor ve formě kovové desky s připojeným kontaktem.

Principem jeho činnosti je vyslání signálu do ventilu, který ve správný okamžik uzavře přívod plynu k hořáku. Uvnitř termostatu je kovový pásek, který reaguje na změny teploty.

Termostat se nastavuje na určitou teplotu podle paliva v kotli. V případě zemního plynu budou teplotní limity od +75 °C do +950 °C, v případě zkapalněného plynu - +75-+1500 °C.

Pokud dojde k poruše v procesu úniku oxidu uhelnatého (komínem na ulici), jinými slovy dojde k narušení tažné síly, zařízení se spustí. Když k tomu dojde, teplota uvnitř zařízení stoupne, kov se roztáhne, senzor se spustí a kotel se ochladí.

Majitelé plynových spotřebičů s přirozeným tahem by měli věnovat pozornost konceptu „reverzního tahu“. Jednoduše řečeno, jde o proces, při kterém se oxid uhelnatý dostává do místnosti, místo aby byl vypouštěn do komína.

K poruše dochází při kolísání teplot, nesprávné montáži komína nebo jeho zanášení, ovlivnit ji mohou i nepřesné výpočty rozměrů komína. Bez ohledu na příčinu zpětného tahu je nutné jej okamžitě odstranit, aby se zabránilo otravě oxidem uhelnatým.

Silný backdraft v akci. Může vyvolat otravu obyvatel bytu nebo domu kvůli velkému množství oxidu uhelnatého v místnosti

U zařízení s nuceným tahem je instalována uzavřená spalovací komora a plyn je odváděn turbínovým ventilátorem. Je zde použit pneumatický reléový snímač vyrobený ve formě membrány.

Při normálním tahu se membrána mírně deformuje působením oxidu uhelnatého. Když je průtok příliš slabý a membrána zůstane nehybná, kontakty se rozpojí a plynový ventil se uzavře. Takový snímač řídí jak činnost ventilátoru, tak rychlost spalování.

Pokud existují pochybnosti o provozu zařízení, které v případě úniku přeruší dodávku plynu, je vhodné nainstalovat senzor oxidu uhelnatého. Jeho instalace se důrazně doporučuje, ale není nutná.

Důvody spuštění čidla tahu: chyby při instalaci kotle nebo komína, ucpaný komín nebo zastavení ventilátoru (pouze u zařízení s nuceným tahem).

Podrobně je popsán princip činnosti a konstrukce systému automatizace plynového kotle v dalším článku, se kterým se doporučujeme seznámit.

Princip činnosti tlakového spínače

Tlakový spínač nebo tlakové čidlo chrání kotel před přehřátím při náhlé změně tlaku plynu nebo poklesu průtoku vody.

Instalace tlakového spínače chrání plynové zařízení před náhlými nebo příliš velkými tlakovými rázy a v případě potřeby plynové zařízení vypne

Vizuálně se jedná o standardní elektrický snímač nebo relé, ve většině případů se dvěma elektrickými korekčními obvody. Právě tyto obvody určují dva klíčové provozní režimy zařízení:

• 1 režim převezme normální tlak, během kterého termostatická membrána snímače nezmění polohu a sepne první skupina kontaktů. Kotel funguje normálně díky průchodu proudu tímto okruhem. Je také vždy připojen k obecnému obvodu jednotky.
• 2 režim Režim se aktivuje, když je některý systémový parametr mimo normální rozsah. Uvnitř relé se termostatická membrána posouvá a ohýbá. První okruh regulátoru je díky membráně rozpojen a druhý uzavřen. Zařízení kotle přestane správně fungovat. Provoz pohotovostního režimu, informujícího uživatele kotle o stavu nouze, se aktivuje pomocí sekundárního okruhu čidla.

Senzor se spouští i při sebemenším zvýšení teploty ve spalovací komoře. Hlídá minimální/maximální hodnotu tlakové síly, registruje i počínající kondenzaci vlhkosti ve zplodinách hoření nebo přímo v plynu samotném.

Co sleduje čidlo přehřátí?

Čidlo přehřátí je malé zařízení, které chrání plynový kotel před varem, ke kterému může dojít při nárůstu teploty nad +100 °C.Při dosažení mezní teploty v topném okruhu čidlo přehřátí rozpojí kontakty a vypne plynový spotřebič.

Speciální NTC (zkratka pro kladný teplotní koeficient) snímač je ponorné zařízení. který řídí teplotu uvnitř plynového kotle

Zařízení je založeno buď na termistorech nebo biometrických deskách, někdy to mohou být fungující NTC senzory.

Příčiny přehřátí plynového kotle a možnosti jejich odstranění:

1. Nedostatečná cirkulace v topném okruhu v důsledku ucpaných filtrů. Všechny filtry je nutné pečlivě vyčistit, propláchnout nebo případně vyměnit za nové.
2. „Větrání“ topného okruhu. Můžete se ho zbavit jednoduchým odstraněním vzduchu.
3. Potrubí je ucpané velkou vrstvou vodního kamene a kotel je slyšet, jako by „klepal“ nebo vydával zvuky. Odstraňte přebytek v zařízení pomocí speciálních chemikálií nebo kyselin.
4. Při spouštění kotle jsou slyšet zvuky a zařízení může vykazovat chybu „nedostatečná cirkulace“. Podobná situace je možná při spouštění kotle, po jeho dlouhodobé odstávce a bez předchozího spuštění ventilačního systému. Příčinou může být ucpání čerpadla v důsledku nečinnosti. Je třeba čerpadlo rozebrat a důkladně umýt a poté znovu spustit.
5. Místo instalace zařízení bylo zvoleno nesprávně. V tomto případě, pokud je vlhkost vzduchu nebo nízká teplota v místnosti vysoká, kov, ze kterého je kotel vyroben, se začne rychle zhoršovat.

Z jakéhokoli důvodu přehřátí musí být okamžitě odstraněn, aby nedošlo k poruše nebo výbuchu kotle. Uživatel se může zbavit přehřívání buď samostatně, nebo pomocí služeb zkušeného technika.

Čidla venkovní a pokojové teploty

Hlavním úkolem snímače teploty pro plynový kotel je řídit teplotu a včas informovat o jejích změnách. Moderní odezvová zařízení fungují na principu elektrického odporu, který umožňuje záznam provozních hodnot.

Podle způsobu přenosu informací jsou teplotní senzory:

• drátové (připojeno k ovladači pomocí kabelu);
• bezdrátový (k přenosu signálu se používá bezdrátová rádiová komunikace; takové modely se skládají ze 2 částí).

Podle typu ovládání se dělí na jednoduchý (udržovat pokojovou teplotu) a programovatelný (k dispozici je mnoho funkcí, které umožňují ovlivňovat tepelné poměry v domě).

Komplexní programovatelné teplotní čidlo lze pohodlně umístit do místnosti a pomocí několika tlačítek regulovat teplotu

Některé modely senzorů mají vestavěný termostat, který umožňuje regulovat úroveň vlhkosti v místnosti. Nechybí ani funkce pro snížení/zvýšení vlhkosti.

V závislosti na způsobu umístění se rozlišují následující zařízení:

• faktury – připevněné k potrubí topného okruhu;
• ponořený – jsou v neustálém kontaktu s chladicí kapalinou.

V čem krytý umístěn přímo v místnosti, a ulice jsou instalovány venku a reagují na změny teploty mimo okno.

První dva typy se používají pro chladicí kapalinu, tzn. pro kotel a druhé dva jsou pro řízení teploty vzduchu. Překryvy se montují na vnější povrch potrubí pomocí speciální pásky nebo svorky.

Pomocí jednoduchého nasazovacího teplotního čidla si uživatel snadno nastaví komfortní ukazatele teploty, které bude kotel udržovat

Ponorná čidla ohřevu vody pro kotel jsou umístěna pouze na speciálních místech uvnitř zařízení v těsné blízkosti chladicí kapaliny.

Odezvovým prvkem pro měření teplotních stupňů může být elektrický převodník (termočlánek, odporový teploměr), předem nakonfigurovaný na určitý rozsah. Taková zařízení mohou mít displej, některé modely mají možnost kalibrace předem.

Čidlo venkovní teploty umožňuje provoz kotle ne po celou dobu, ale pouze v případě potřeby. Zvyšuje se tak životnost plynového kotle a spotřeba samotného plynu. Při instalaci je třeba předem zajistit ochranu před mechanickými a povětrnostními vlivy (vlhkost, mráz).

Sada dálkového zařízení obsahuje:

• samotný senzor;
• Svorky pro uchycení elektrických kabelů;
• kabelová objímka;
• plastové pouzdro, které bude obsahovat všechny části zařízení.

Při změně teploty za oknem čidlo plynového kotle spustí program závislý na počasí, který provede změny teplotního režimu topné vody pro vytápění.

Čidlo venkovní teploty je namontováno na vnější stěně místnosti. Při výběru byste měli předem zkontrolovat ochranné mechanismy zařízení

Pokojové čidlo reaguje na změny teploty v místnosti a následně odesílá informace do automatizačního systému, který kotel řídí. A již dává signál ke snížení nebo zvýšení topného výkonu topného okruhu.

Princip fungování spočívá v tom, že uživatel musí nejprve nastavit požadovanou teplotu v místnosti a zařízení samo bude ovládat plynové zařízení.

Kotel se zapne pouze v případě, že teplota vzduchu ve vytápěné místnosti je nižší než dříve nastavená. Měsíční účet za plyn si tak snížíte zhruba o třetinu.

Čidlo pokojové teploty vám umožní nastavit hranice komfortního teplotního režimu a zařízení jej pak bude udržovat v konstantním režimu

Při výběru teplotního senzoru věnujte zvláštní pozornost teplotnímu rozsahu. Nejlepší volba by byla od -10 °C do + 70 °C. Zvažte také prahovou teplotu. Existují modely, které reagují na pokles teploty o 1/4 stupně.

To není příliš pohodlné, protože kotel se často vypíná. Většina však funguje, když se teplota změní o 0,5 nebo 1 stupeň.

Rozměry samotného zařízení jsou obecně malé: 2x3 cm U kabelových modelů musí být délka kabelu alespoň 5 m. Pokud se používá bezdrátová komunikace, rádiový signál otestujte.

Pravidla a nuance automatické úpravy plynová topná zařízení jsou podrobně popsána v článku, jehož materiál je zcela věnován této problematice.

Snímač plamene – spolehlivá ochrana vašeho kotle

Jednou z klíčových záruk bezpečného provozu plynového kotle je čidlo plamene. Jeho hlavním úkolem je co nejrychleji vyslat signál o zhasnutí plamene na hořáku do automatizačního systému k uzavření plynu, aby nedošlo k jeho úniku a výbuchu celého zařízení.Tento senzor by měl také informovat regulátor o kvalitě spalování plynu, přítomnosti plamene a intenzitě spalování.

Typy snímačů plamene

Jsou závislé na způsobu regulace plamene při provozu plynového kotle. Ovládání může být přímé nebo nepřímé. Termometrické, fotoelektrické, ultrazvukové, ionizační a jsou přímé metody.

Za nepřímou kontrolu se považuje kontrola nad tvorbou oxidu uhelnatého v topeništi, nad tlakem paliva v potrubí, kterým vstupuje, nad tlakovou silou nebo jeho kolísáním před hořákem. To zahrnuje také kontrolu nevyčerpatelného zdroje vznícení.

Na základě termoelektrického způsobu ovládání je součástí snímače termočlánek (jeho součástí je snímač a elektromagnetický ventil). Termočlánek je umístěn v těsné blízkosti hořáku kotle a solenoidový ventil je namontován na plynovodu, kterým je plyn přiváděn do zapalovaného hořáku.

Připojení snímače plamene umožňuje používat plynový kotel nebo ohřívač vody doma bez obav o svůj vlastní život

Instalace mnoha moderních zařízení plamenové ionizační senzory. Jejich princip činnosti spočívá v tom, že při hoření plamene vzniká mezi pouzdrem a elektrodou senzoru ionizační proud. Vzniká v případě přitahování iontů. Pokud takový proud neexistuje, stane se to signálem k zastavení dodávky plynu.

Pokud spalováním zapalovacího plamene vzniká požadované množství volných elektronů a záporných iontů, pak automatika aktivuje klíčové zařízení, které umožňuje provoz hlavního hořáku.

Upozorňujeme, že správná činnost ionizačního čidla je možná pouze při přesném fázovém připojení topného kotle k elektrické síti.

Právě tento mechanismus je v případě spalování plynu mnohem účinnější než jiné, protože plyn ve skutečnosti neprodukuje světlo, takže fotobuňka ne vždy reaguje. Infračervené záření zůstává po krátkou dobu, což může stačit k nahromadění velkého množství plynu, což automaticky činí infračervený detektor plamene méně bezpečný.

Ionizační čidlo je namontováno uvnitř samotného kotle. Zabraňuje nehodám na plynových zařízeních a chrání životy a majetek majitelů domů či bytů

Fotosenzory ovládají plamen klíčového hořáku, ale k diagnostice plamene zapalovače se nepoužívají z důvodu nedostatečné velikosti jeho plamene. Takové senzory se dělí podle odezvy na vlnovou délku světelného toku: některé reagují na viditelné a infračervené spektrum světelného toku z hořícího plamene, jiné „vidí“ pouze jeho ultrafialovou složku.

Aby fotobuňky fungovaly správně, musí mít „přímý kontakt“ s plamenem hořáku, proto jsou namontovány v jeho těsné blízkosti. Instalují se na straně hořáku pod úhlem k jeho ose 20-30°. Z tohoto důvodu jsou fotosenzory náchylné k přehřátí tepelným zářením ze stěn jednotky a zahříváním skrz průhled.

K ochraně fotosenzoru před přehřátím se používá žáruvzdorné křemenné sklo a nucené proudění vzduchu, které se provádí buď nízkotlakým stlačeným vzduchem nebo vzduchem produkovaným ventilátorem.

Může se spustit čidlo plamene. když dojde k narušení klíčového poměru plyn-vzduch nebo ke znečištění zapalovacího zařízení nebo ventilu.Pokud se čidlo plamene z nějakého důvodu rozbije, mělo by být okamžitě vyměněno. Zachráníte tím život a zdraví vás i vaší rodiny.

Vybavení plynového topného zařízení úplnou sadou bezpečnostních senzorů a automatizačních zařízení nevylučuje potřebu pravidelná údržba. Jak probíhají technické prohlídky a opravy plynových jednotek, je podrobně popsáno v článku, který doporučujeme.

Závěry a užitečné video k tématu

Ještě zajímavější informace o čidlech pro kotle jsou ve videích níže.

O různých typech kotlů a čidel pro ně vhodných. Příklad ukazuje instalaci snímače tahu.

Na příkladu autor podrobně vysvětluje trakční a teplotní senzory: umístění, principy fungování a užitečné jemnosti.

Je demonstrován úplný krok za krokem test senzoru plamene doma a funkce jeho provozu.

Čidla, pokud nejsou součástí kotle, by měla být vybrána od stejného výrobce jako plynový spotřebič. Porucha některého z nich ohrožuje havárii nebo poruchu kotle, a proto vyžaduje okamžitý zásah.

Všechna popsaná čidla slouží k jedinému účelu – k ochraně uživatele plynového kotle před nehodami a životu nebezpečnými situacemi. Nákup každého z nich je investicí do bezpečnosti zařízení, bydlení a lidského života.

Chtěli byste nám říci, jak jste vybírali senzory pro vlastní plynové zařízení? Máte užitečné informace, které nejsou uvedeny v článku? Pište prosím komentáře, podělte se o svůj názor a informace a zveřejněte fotografie související s tématem článku do bloku níže.