Принцип работы датчика тяги газового котла

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.

Правила эксплуатации

Безопасность использования газового котла зависит не только от исправности датчика или других его составляющих частей, но и от соблюдения правил эксплуатации данной установки.

Необходимо строго соблюдать следующие требования эксплуатации:

Запрещено устанавливать и демонтировать газовый котел самостоятельно.
Нельзя нарушать герметичность корпуса, вскрывать его и выполнять самостоятельный ремонт технического устройства.
Рядом с котлом нельзя хранить материалы и жидкости, которые могут легко воспламениться.
Нельзя подпускать детей в газовой установке.
Если нарушается герметичность котла или газовой трубы, необходимо срочно перекрыть поступление газа с помощью вентиля.

Датчик так же стоит эксплуатировать аккуратно:

Не следует демонтировать его из газовой установки.
Нельзя его самостоятельно ремонтировать или заменять.
В случае его неисправности газовый котел использовать запрещено. Нарушение этого правила может повлечь за собой опасные последствия.

Конечно, газ позволяет быстро разогревать еду или отапливать помещение, но нельзя забывать, что его использование – большая ответственность. Ответственность за жизни, здоровье и имущество людей.

Где в газовых котлах ставится датчик тяги

Конструкция пневмореле может различаться, в зависимости от типа камеры сгорания, которую установил на котел производитель.

Камеры, поступающие в продажу, могут быть двух типов:

открытого сгорания;
закрытого сгорания.

Каждый производитель обязан устанавливать пневмореле с мембраной в газовые приборы с открытым типом камеры сгорания. Как правило, место для установки датчика расположено в зоне дымоуловителя.

Важно! Как только заложенный в норму показатель температуры внутри котла повышается, подача топлива в колонку прекращается. Функции пневмореле в этом случае схожи с работой датчика перегрева.. Замену пневмореле лучше доверить специалисту

Замену пневмореле лучше доверить специалисту

Лучшие способы проверки тяги

Для корректной работы газовых колонок с открытой камерой сгорания понадобится хорошая тяга и правильное обустройство дымохода. Большинство современных моделей оснащены автоматической системой безопасности, предотвращающей запуск устройства при условии отсутствия тяги.

Далее рассмотрим, как можно проверить тягу в дымоходе бытового газового котла и колонки.

Способ #1 — с помощью анемометра

Профессиональную проверку тяги в дымоходе газового котла и колонки проводят с использованием специального измерительного прибора – анемометра.

С его помощью можно убедиться в наличии воздушного движения и определить его силу. Показатель должен равняться 1,96-29,40 Па.

Способ #2 — с использованием спички

Если использовать анемометр нет возможности, выполнить проверку можно следующим образом:

Подготовить бумажные полоски и закрепить их на участке входа в шахтный канал. Предварительно следует снять горизонтальную часть дымоходной трубы. Движение части листка будет сигнализировать о наличии тяги.
Определить достаточную тягу также можно с помощью пламени. Зажженную спичку следует направить вертикально в сторону смотрового окошка лицевой панели водонагревателя.

Дымоход следует проверять до розжига водонагревателя. Пламя, поднесенное к смотровому отверстию в верхней части колонки во время ее работы, должно втягиваться вовнутрь.

Проверять тягу в газовой колонке необходимо каждый раз, прежде чем включить устройство. Приоткройте форточку для притока воздуха

Способ #3 — проверка датчика тяги

В водонагревателе установлено несколько регулирующих модулей. Датчики перегрева, тяги, ионизации, давления воды предотвращают возникновение аварийных ситуаций.

Датчик тяги отслеживает температуру выводящихся газов, а при ее повышении реагирует соответствующим образом:

Внутри датчика расположена биметаллическая пластина, присоединенная к газовому клапану.
Металл, расширяющийся в результате перегрева, передает сигнал на отключение подачи газа.
Остывшая пластина возвращается к исходным размерам, открывая при этом клапан.

Проверить исправность датчика рекомендуется при систематическом отключении колонки.

Сделать это можно несколькими способами:

поместить рядом с датчиком зеркало, его поверхность не должна вспотеть при включении водонагревателя;
на исправность датчика укажет отключение газовой колонки при закрытии дымохода заслонкой на 2/3.

В некоторых моделях водонагревателя регулятор устанавливают на пластиковое крепление, которое легко можно сдвинуть с места. Это также приведет к частым выключениям колонки.

Протестировать исправность датчика можно и с помощью омметра, его сопротивление должно равняться бесконечности. В противном случае деталь следует заменить.

Датчик перекрывает подачу газа в случае утечки газа и при плохом отводе продуктов сгорания. Исправность защитного элемента — гарантия безопасного использования водонагревателя

Хозяева дома при постоянном перерыве подачи топлива зачастую просто отключают датчик, после чего водонагреватель действительно начинает работать без перебоев. Но подобное решение нарушает технику безопасности эксплуатации газового оборудования. Водонагреватель останется без защиты, при утечке угарный газ попадет в помещение.

Использовать газовую колонку при отсутствии разреженности в дымоходном канале категорически запрещено. Рассмотрим возможные причины отсутствия тяги.

Конструкция и принцип действия датчика

Учитывая разнообразие исполнения газовых котлов, следует отметить, что датчики контроля тяги встречаются также разной конструкции. Если рассматривать их конструкцию исключительно обобщённо, речь пойдёт о достаточно простом механизме приборов.

Основой практически любого сенсора контроля тяги газового котла выступает биметаллический элемент, меняющий форму при изменениях температурного фона. Фактически это простая биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве или охлаждении.

Изменением формы пластины управляется контактная группа, переводящая состояние контактов на «включено» или «выключено». Коммутационный сигнал контактной группы передаётся на контроллер газового котла или на более простой механизм управления подачей газа.

Тип датчика, контролирующего тягу в дымовом канале, зависит от используемого котла.

Так, существуют и применяются на практике два типа газовых котлов:

Конструкции, оснащённые простым дымоходом (с естественной тягой).
Конструкции, оснащённые дымоходом с турбиной (с принудительной тягой).

Эти конструкции отличаются одна от другой и датчики тяги, используемые для них, также разнятся.

Устройства для котлов с естественной тягой

В котлах с естественной тягой применяется так называемый колпак дымовых газов, в тело которого встраивается простой миниатюрный термостат, как показано на картинке ниже.

Термостат простой конструкции в миниатюрном исполнении обычно наделяется соответствующей температурной меткой непосредственно на корпусе (на металлической обечайке). Эта метка (например, 75º) указывает температурную границу срабатывания контактной группы сенсора.

Термостатический прибор подобного исполнения устанавливается, как правило, в составе конструкций навесных газовых котлов, где используется колпак дымовых газов, встроенный в линию дымохода

Действует такое устройство просто. Если дымовые газы, проходящие через колпак с установленным датчиком, нагреют прибор выше установленного температурного параметра (что говорит о нарушении нормы режима тяги), контакты разомкнут цепь.

Соответственно, по причине разомкнутой цепи выключится из работы (заблокируется) система подачи газа на котёл. Повторно оборудование запустится только после остывания сенсора и восстановления разомкнутого контакта.

Конструкции датчиков турбинных котлов

Котлы, оснащённые дымоходом с турбиной, имеют несколько иной датчик определения тяги газового котла с принципом работы, отличающимся функционально. Прежде всего, отличие заключается в том, что сенсор фактически управляет вентилятором турбины котла. Иными словами, осуществляется контроль оптимальной тяги дымовых газов вентилятором.

Именно поэтому устройство датчиков тяги турбинных газовых котлов выполнено не под контроль температуры, а под контроль объёма проходящих угарных газов.

Такие датчики работают по факту наличия оптимального разрежения внутри камеры сгорания, имеют контактную группу из трёх элементов:

контакт COM;
нормально открытый (NO);
нормально закрытый (NC).

Конструктивно приборы выполняются разными по форме, но их принцип действия остаётся неизменным. По факту образования рабочих условий внутри камеры газового котла (оптимальное разрежение) подводимым давлением воздуха замыкается контактная группа, отправляя сигнал на подачу газа.

Несколько другой тип сенсорных элементов, предназначенных контролировать тягу в котле – конструкции, принцип действия которых основан на разнице давлений исходящего потока

Что такое датчик перегрева?

Помимо датчика тяги, существует также датчик перегрева. Он представляет собой устройство, который предохраняет воду, нагреваемую котлом от закипания, которое происходит при повышении температуры свыше 100 градусов по Цельсию.

Датчики температуры для котла — это один из вспомогательных элементов автоматизации для управления системой отопления, позволяющий определять температуру среды

При срабатывании такое устройство выключает котел. Датчик перегрева работает исправно только при правильной установке. Повышение температуры воды без этого устройства, грозило бы выходом из строя газового котла.

Датчик наличия перегрева следит за повышением температуры в контуре нагрева. Он устанавливается на выходе из теплообменника контура нагрева. При достижении критической температуры размыкает контакты и отключает котел.

Причины срабатывания датчик перегрева:

Подобное устройство может сработать при слишком сильном нагреве воды в колонке;
При плохом контакте датчика;
Из-за его неисправности;
Если датчик имеет плохой контакт с трубой.

Для того, чтобы сделать датчик нагрева более чувствительным используют теплопроводящую пасту. При перегреве датчик блокирует работу котла. Современные устройства способны указывать код поломки на дисплее.

Защитная автоматика

Узлы автоматики из первой группы, как видно из её названия, предназначены для защиты котла и помещения, в котором он установлен. Эти устройства прекращают подачу газа в случае возникновения аварийной ситуации.

Газ-контроль

Обычно под этим понимается «контроль наличия пламени» горелки. При затухании горелки подача газа должна быть прекращена. Эта базовая функция защиты, которая присутствует во всех котлах.

Этот модуль автоматики состоит из двух узлов: клапана подачи газа и термопары (рис. 1).

Рис. 1 Термопара и электромагнитный клапан

Термопара – пассивный датчик температуры, т.е. не требует внешнего питания. Она представляет собой два спаеных проводника из различных металлов (рис 2.). При нагреве места спайки в проводниках наводится термо-ЭДС, проще говоря, возникает небольшое напряжение, достаточное для открытия электромагнитного клапана подачи газа.

Рис. 2 Принцип действия термопары

Именно поэтому при первом пуске котла нужно подержать кнопку розжига в течение нескольких секунд – время, за которое термопара успеет нагреться и на ней возникнет напряжение, достаточное для поддержания газового клапана в открытом положении.

Не путайте: в описании котла этот блок автоматики обычно называется «газ-контроль», однако правильней было бы называть эту функцию именно «контроль наличия пламени», т.к. аварийно отключать подачу газа могут и другие узлы автоматики, которые мы рассмотрим далее.

Термостат для котла

Термостат – устройство, необходимое для поддержания заданной температуры теплоносителя. Оно отключает котёл при достижении заданной температуры и включает при снижении температуры ниже установленного порога. Ручка термостата имеет несколько режимов, каждый режим соответствует своей температуре теплоносителя.

Рис. 3 Термостат

Если котёл имеет электронное управление, температура может устанавливаться с помощью терминала пользователя и отображаться на дисплее.

Термостат можно считать устройством регулирующим работу котла, однако он выполняет и защитные функции: защита от перегрева и замерзания. Это достигается наличием у термостата верхнего и нижнего пороговых значений. При достижении температуры теплоносителя верхнего аварийного порога котёл отключается во избежание перегрева. При достижении нижнего аварийного порога – котёл включается на максимальную мощность, чтобы не произошло замерзания теплоносителя.

Стоит иметь в виду, что если в перечне технических характеристик котла написано «термостат», имеется в виду наличие регулирующего термостата. Функция защиты от перегрева, есть в любом котле, даже если это отдельно не указано. А вот защита от замерзания присутствует только в тех котлах, где эта функция прописана в характеристиках.

Контроль тяги

Интенсивность тяги должна быть достаточной для полного удаления продуктов горения из помещения, в котором установлен котёл. При недостаточной тяге происходит накопление продуктов горения внутри помещения, что является опасным для здоровья человека. При срабатывании датчика контроля тяги (рис. 4) формируется управляющий сигнал на прекращение подачи газа и отключение котла.

Рис 4. Датчик контроля тяги

При установке отопительной системы тяга проверяется мастером, однако тяга может ухудшиться в процессе эксплуатации в силу многих причин (загрязнение вытяжной трубы и т.д.)

Поэтому датчики в тяги являются важной составляющей системы безопасности котла

Предохранительный клапан

Рис. 5 Предохранительный клапан

Необходим для сброса излишек теплоносителя из системы при повышении его давления выше допустимого предела. Такая ситуация возможна при резком повышении температуры воды (теплоносителя) в системе. Это может привести к повреждению котла и других узлов отопительной системы. Поэтому лучше приобрести котёл со встроенным предохранительным клапаном или установить его отдельно.

Воздухоотводчик автоматический

Во время ввода отопительной системы в эксплуатацию в неё неизбежно попадает воздух, избавиться от которого бывает достаточно сложно. Кроме того, воздух может накапливаться в системе и в процессе эксплуатации. Он препятствует нормальной работе системы отопления, создаёт шум и бурление в трубах. Воздухоотводчик (рис. 6) автоматически выпускает весь воздух, накопившийся в трубах отопления. Его нельзя назвать обязательным узлом, но присутствие его в системе сильно упрощает жизнь пользователю. Поэтому лучшим решением будет выбрать котёл со встроенным воздухоотводчиком.

Рис. 6 Воздухоотводчик

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.

Проверка работоспособности

Если наблюдаются проблемы в работе котла, то может потребоваться замена датчика. К примеру, если происходит регулярное выключение горелки, но проблемы в системе отвода газов горения не наблюдаются. Также нужно проверить работу устройства когда происходит его периодическое отключение через 20-30 минут.

Чтобы проверить исправность датчика котла нужно рассмотреть 3 способа:

Возле устройства прикрепить обычное зеркало. Если датчик работает штатно, то поверхность зеркала не должна покрываться конденсатом.
Простой способ проверки путём неполного перекрытия дымохода. Работающий датчик оперативно подаст сигнал, и оборудование отключится.
Если в качестве отопительного оборудования используется двухконтурный котёл, то для проверки прибора можно перевести его в режим ГВС, без теплоснабжения. Затем открыть кран на мощную струю воды. Здесь ситуация обратная – отключение датчика будет признаком его проблемной работы.

Существует множество производителей датчиков тяги. Среди них такие лидеры рынка, как Junkers, KAPE, Sitgroup, Евросит. Некоторые производители котлов (Baxi, Данко) производят приборы для своего отопительного оборудования. Необходимо правильно подбирать датчики для того оборудования, которое используется (газовые колонки, настенные или напольные котлы)

Важно периодически проверять исправность датчика тяги котла

Проверка функциональности

Все вышесказанное можно свести в одно целое: датчик необходим для того, чтобы в случае возникшей опасности — такой как утечка газа или плохой отвод продуктов сгорания — перекрыть подачу топлива. Если это не будет сделано, то возможны очень печальные последствия.

Про отравление угарным газом уже не раз говорилось выше. Оно очень часто приводит к летальному исходу, и шутить с этим точно не стоит. А в том случае, если горелка вдруг гаснет, но газ при этом продолжает поступать, рано или поздно произойдет взрыв. В общем, понятно, что датчик жизненно необходим.

Но он может полноценно выполнять свои функции только в исправном состоянии. Любому оборудованию свойственно периодически выходить из строя

На внешнем состоянии котла поломка этой детали никак не скажется, поэтому очень важно производить регулярную проверку работоспособности элемента. В противном случае, вы рискуете заметить неполадку только тогда, когда будет уже поздно

Для проверки существует несколько методов:

прикрепите зеркало на том участке, где установлен датчик. В процессе работы газовой колонки оно не должно запотеть. Если осталось чистым, то все в порядке;
частично перекройте вытяжную трубу заслонкой. В случае нормальной работоспособности датчик должен мгновенно среагировать и отключить котел. В целях безопасности не проводите проверку слишком долго, чтобы не отравиться угарным газом.

Если в обоих случаях тестирование показало, что все в порядке, значит, проверяемый элемент готов в любое время среагировать на непредвиденную ситуацию и отключить подачу газа. Но бывает и другой вид неполадки — когда датчик срабатывает просто так.

Если вы тщательно проверили уровень тяги и прочие моменты, но котел все также выключается, это значит, что контролирующий элемент работает неправильно. Дополнительно протестировать это можно следующим образом.

Отсоедините элемент и прозвоните его с помощью омметра. Сопротивление исправного датчика должно быть равно бесконечности. Если это не так, значит, деталь вышла из строя. Вариант исправления ситуации только один — необходимо произвести замену сломавшегося элемента.

Некоторые хозяева домов в ситуациях, когда датчик вдруг начинает постоянно прерывать подачу топлива при отсутствии видимых проблем с тягой дымохода, принимают решение просто отключить этот элемент. Конечно, после этого колонка начинает работать бесперебойно.

Но подобные действия — это прямое нарушение техники безопасности при эксплуатации газового оборудования. Отключив датчик, вы не можете быть уверены в том, что с тягой все в порядке, и что угарный газ не начинает заполнять помещение. Рисковать, определенно, не стоит. Лучше проверить работоспособность детали описанными выше способами. Также вы можете получить информацию по этому вопросу из видео, размещенному выше. Успехов вам, а также безопасного и теплого дома!

Как усилить тягу в водонагревателе?

Одна из основных причин отсутствия тяги – засор в дымовом канале. Зачастую такая проблема встречается в многоквартирных домах старого типа.

В так называемых хрущевках закладываются 2 шахты – для колонки и вентиляционная. В первую очередь необходимо вызвать специалистов для проведения чистки.

Устранение засора в дымовом канале поможет усилить тягу в водонагревателе. Самостоятельно провести очистку можно с помощью металлического ершика или специальной щетки

В частном доме улучшение тяги следует начать с ревизии дымохода и оценки загрязнения замусоренной трубы. После извлечения засора, внутрь канала помещают зеркало. В верхней части дымохода должен быть свет. Проводить такую процедуру рекомендуется не менее одного раза в три года.

Плохая тяга также может быть вызвана неправильной установкой вытяжки дымохода или большим количеством лишних поворотов, острых углов и изгибов в трубе. Если исправление ошибок, допущенных во время монтажа, не помогло, усилить тягу в дымоходах можно с помощью дымососов и вентиляторов.

Список источников