Termočlánek pro plynový kotel: zařízení a princip činnosti

Termočlánek je prakticky jediným přístrojem určeným pro měření extrémně vysokých teplot. Zařízení je široce používáno v různých kotlových zařízeních, monitoruje teplotní režim a chrání systém před přehřátím.

Podle GOST P 8.585-2001 je termočlánkem zařízení pro řízení teploty skládající se ze 2 vodičů z různých slitin. Každá slitina se vyznačuje odolností a elektrickým potenciálem. Kontakt mezi vodiči nastává jak v jednom, tak v několika bodech, a v některých modelech je to možné díky přítomnosti kompenzačního drátu. K výrobě termočlánků se používají drahé kovy.

Termočlánek je velmi jednoduchý a skládá se z lisovaného pouzdra hlavy, opatřeného víkem a fosforovými podložkami, díky čemuž je kompenzována lineární expanze elektrod. Špička výrobku se používá pro spolehlivou izolaci pracovního spoje a ochranná trubka se skládá z pracovních a nepracovních částí. Všechny spojovací vodiče jsou vedeny přes trysku s azbestovým těsněním. Pokud jsou elektrody vyrobeny z ušlechtilých kovů, mohou být jako ochranné trubky použity výrobky z fosforu nebo křemene.

Přesnost měření přístroje je jeden stupeň.který je považován za významný ukazatel provozu plynových topných zařízení a neumožňuje považovat zařízení za přístroje s vysokou přesností. Nepřesnost měření teploty je vysvětlena konstrukčními vlastnostmi termočlánku. Faktem je, že spojení desek-vodičů mezi sebou probíhá různými způsoby. V některých modelech se připojení provádí pomocí bodového svařování, v jiných - pájením nebo lisováním.

Pokud je spojení dvou vodičů provedeno špatně, pak bude chyba jedna nebo více stupňů. Jedná se o kritickou mez, která může mít nepříznivý vliv na provoz a bezpečnost kotle. Při volbě termočlánku je tedy nutné se zaměřit na výrobky známých a osvědčených výrobců, protože u AOGV je chyba jednoho stupně nedostupným luxusem.

Termočlánky instalované v plynových kotlích pracují synchronně s elektromagnetickým vstupním ventilem, který na prvním signálu termočlánku okamžitě zastaví přívod paliva. Provoz termočlánku je zcela založen na takzvaném Seebeckově efektu, kdy dva vodiče vyrobené z různých materiálů přicházejí do vzájemného kontaktu jedním nebo několika body, které se nazývají pracovní části a jsou umístěny v oblasti otevřeného plamene hořáku. Ochranné pláště jsou přivařeny nebo připájeny k protilehlým koncům těchto kovových desek, jejichž druhý konec je držen upínací maticí v objímce automatického snímače. V okamžiku, kdy se zapne zapalovač a hořák kotle, je palivo dodáváno v ručním režimu stisknutím tyče.

Výsledkem je, že plyn je přiváděn do zapalovače a začíná hořet, přičemž termočlánek ohřívá vedle něj plamenem. Po 15 sekundách se tlačítko paliva uvolní a přívod paliva je způsoben tím, že termočlánek začal generovat napětí, které drží dřík palivového ventilu. Průměrné napětí, které je termočlánek schopen produkovat v důsledku rozdílu potenciálu na studených koncích, je v rozsahu 40-50 mV.U některých high-tech modelů se ventily vyznačují maximální citlivostí a udržují se v otevřené poloze, dokud vstupní napětí neklesne pod 20 mV.

Stejně jako každé zařízení mají termočlánky výhody i nevýhody. Mezi výhodami zařízení je možné si všimnout jejich nízké ceny díky poměrně jednoduchému designu a dlouhé životnosti. Trvanlivost zařízení je způsobena absencí složitých sestav a třecích prvků. Důležitou výhodou je široký rozsah měřených teplot, stejně jako snadná instalace a demontáž zařízení. Je nemožné ignorovat multifunkčnost termočlánků, což umožňuje, aby bylo zařízení používáno jak jako čidlo regulace plamene, tak jako teploměr.

Nevýhodou je limit napětí, který je omezen na 50 mV. To je jeden z důvodů chyb při měření teploty. Absence lineárního vztahu mezi teplotními hodnotami a potenciálovým rozdílem je také mínus zařízení. Kromě toho nemůže být díl opraven, a když selže, je nahrazen novým. Někdy však ukončení termočlánku kvůli špatnému kontaktu. Pro obnovení provozu kotle je nutné demontovat termočlánek, vyčistit vodiče a namontovat přístroj na místě.

Moderní trh s topnými systémy nabízí čtyři typy termočlánků instalovaných v plynových kotlích.

• Modely typu E Vyznačuje se vysokým výkonem a širokým rozsahem měřených teplot, které se pohybují od -50 do +740 stupňů. Vodivé desky jsou vyrobeny z konstantního a chromovaného plechu. Výrobní označení výrobku je označeno písmenem TXKn.
• Modely typu J v porovnání s prvním typem se liší v nákladech a vykazuje se označením SFA. Kontaktní desky jsou vyrobeny ze železa a konstantní a rozsah pracovních teplot je od -40 do +600 stupňů.

• Modely typu K jsou nejběžnější a jsou schopny pracovat při teplotách od -200 do +1350 stupňů. Desky jsou vyrobeny z hliníku a chromu, což vyžaduje určitá omezení v jejich použití. Faktem je, že v podmínkách vysokého obsahu oxidu uhličitého je chrom vystaven tvorbě zelené hniloby, která rychle eroduje slitinu a zařízení vypíná. Výrobek je označen THA a je velmi citlivý na nejmenší výkyvy teploty.
• Modely typu N jsou modifikací modelu E a jsou schopny provozu při teplotách do +1200 stupňů. Pro výrobu desek se používá nisrosil nisil. Modely tohoto typu jsou považovány za nejpřesnější zařízení používané v zařízeních kotlů.

Kromě těchto typů termočlánků existují modely, pro jejichž výrobu se používají drahé druhy kovů. To výrazně zvyšuje náklady a činí jejich instalaci v plynových kotlech nerentabilní. Například desky z extrémně přesných zařízení typu M jsou vyrobeny z niklu a molybdenu. Takové zařízení se instaluje do drahých vakuových kotlů a nepoužívá se v plynových zařízeních.

Pro kontrolu termočlánku pro plynový kotel viz následující video.