Termoelement til gasvandvarmer: konstruktion og funktionsprincip + kontrol og udskiftning på egen hånd

Moderne gasvandvarmere og -kedler er udstyret med en række forskellige sensorer. Dette er indlysende i betragtning af sådant udstyrs fuldt automatiske drift. Ved hjælp af sensorerne analyseres forskellige driftsparametre, og slutresultatet er korrekt justering af gasudstyret til den relevante driftsform.

En af de vigtige teknologiske sensorer er termoelementet til gasvandvarmeren, som overvåger ændringer i arbejdstemperaturen. I denne artikel vil vi tale om termoelementets opbygning og funktionsprincip samt metoder til at kontrollere funktionaliteten. Vi vil også se på, hvordan du selv kan udskifte dette element.

Termoelementets opbygning og formål

Sensoriske elementer, der konstruktivt udgør et termoelement, har fundet bred anvendelse ikke kun i husholdningsteknik, men også i industrielt udstyr. I bund og grund bør termoelementet betragtes som en termoelektrisk omformer.

Som regel bruges en sådan omformer til måling af omgivelsestemperatur. Især hvis man undersøger, hvordan termoelementet fungerer i en gaskedels konstruktion, kan man bemærke, at denne sensor udfører overvågning (måling) af flamme temperaturen på gasbrænderen.

Sådan ser et termoelement omtrent ud, men ikke for alle gasvandvarmeres konstruktioner. Enkelte enheder kan være udstyret med sensorer af en anden konfiguration.

Konstruktionsegenskaber for termoelementet

Udførelsen af termoelementet er ikke særlig kompleks, men fra et teknologisk synspunkt kræver fremstillingen af dette element høj præcision og overholdelse af de anvendte komponenters egenskaber.

Grundlæggende består sensorens hovedkomponenter af to metalelementer med forskellige fysiske egenskaber.

Disse elementer (ledninger) loddes i enderne på den ene side, mens endestykkerne på den anden side forbliver frie — de bruges til tilslutning til termo-EMK-omformeren og overførsel af potentialeforskellen.

Skema for et klassisk termoelement: 1 – loddeforbindelse (egentlig kontrolelement); 2 – metal med én termospændingsværdi; 3 – metal med en anden termospændingsværdi; 4 – voltmeter, der kan aflæse millivolt ved opvarmning af sensoren

Sensorens funktionsprincip og formål

Den termoelektriske effekt (med andre ord Seebeck-effekten) bestemmer princippet for den pågældende enhed. Ledere af forskellige metaller forbundet i ét punkt skaber en potentialforskel, da forskellige metaller har forskellige termospændingskoefficienter.

For en gasvandvarmer sikrer termoelementet forbrændingsovervågning og beskyttelse mod mulig gasophobning. Når brænderen på en gaskedel eller vandvarmer er aktiv (afgiver flamme), genererer termoelementet placeret i flammens zone en elektrisk strøm ved opvarmning. Strømstørrelsen er tilstrækkelig til at styre åbning og fastholdelse af gasventilen.

Klassisk diagram for gasvandvarmere, der viser udstyrets funktion: 1 – flammesensor/termoelement; 2 – relæ til termisk beskyttelse; 3 – mekanik til elektromagnetisk ventil

Hvis opvarmningstemperaturen falder drastisk (brænderflamme slukkes), reduceres den genererede strømstyrke, hvilket fører til lukning af gasventilen. Dermed blokeres gasforsyningen til systemet, hvilket sikrer sikker drift af udstyret.

Hvis din gasvandvarmer's gasventil ikke aktiveres, anbefaler vi at læse om test- og reparationsmetoder.

Kontrol af termoelementet i en husstands gasvandvarmer

Ved langvarig brug af en hjemmets gasvandvarmer kan termoelementet svigte. I så fald er det nødvendigt at teste systemets funktion og selve kontrollsensoren.

Selvfølgelig er det ikke alle ejere af gasudstyr, der kan udføre sådan et arbejde. Og ud fra et sikkerhedssynspunkt er den bedste løsning at kontakte gasselskabet for at løse opgaven.

Men situationerne kan være forskellige, herunder manglende mulighed for at kontakte specialister af forskellige årsager. Så er den eneste udvej at forsøge at gøre arbejdet selv.

Billedet viser en af varianterne af et installeret termoelement, der skal testes: 1 – sensorens varme område, som oftest er udsat for nedbrydning; 2 – fastgørelsesmøtrik, der skal skrues af for afmontering; Samme type møtrik kan bruges i den anden ende af termoelementet

I denne udvikling er en bruger, der er uerfaren i gasforhold, interesseret i, hvordan man tester termoelementet på en gaskedel med en tester – et almindeligt instrument til diagnose af elektriske og elektroniske komponenter. Lad os prøve at afdække dette tekniske aspekt for at gøre opgaven lettere.

Trin #1 — forberedelse til test med tester

Til at begynde med minder vi om – en tester er et måleinstrument – analogt eller digitalt, som gør det muligt at måle:

• modstand;
• spænding (veksel- og jævnstrøm);
• strømstyrke (veksel- og jævnstrøm).

De nævnte måleværdier er grundlæggende. Moderne testere kan også kontrollere en række andre parametre, fx induktans eller kapacitans.

Men i betragtning af termoelementets virkemåde i en husstandsgaskedel er spændingsmåling i millivoltområdet tilstrækkelig.

Proceduren for test af termoelementet ved hjælp af et måleinstrument og en simpel varmekilde – et paraffinlys. Som det fremgår af testerens aflæsning (25 mV), er flammesensoren på gasbrænderen i orden.

Ud over måleinstrumentet (testeren) har teknikeren brug for endnu et simpelt værktøj – en varmekilde. Det er bedst, hvis kilden kan udsende åben ild. Derfor er det optimale valg her at bruge et almindeligt paraffinlys.

Trin #2 — visuel inspektion for defekter

Selve testproceduren for flammesensoren er enkel. Inden du udfører varmetesten, anbefales det dog at undersøge termoelementet visuelt udefra.

Ved inspektion af loddeområdet og den nedadgående stang må der ikke være synlige fysiske defekter i metallet, herunder områder med gennembrænding.

Trin #3 — test af sensorens funktionalitet

Efter den visuelle inspektion kan du gå direkte til varmetesten. Placer loddeområdet og den nedadgående del af termoelementets stang over lysets væge.

Derefter tilsluttes måleinstrumentet (testeren) til termoelementets terminalender, og lyset tændes. Det dannede potentiale observeres på måleinstrumentets måleskala.

I princippet kan enhver passende varmekilde bruges til at teste sensorens funktion, for eksempel en almindelig lighter. Dog kan aflæsningerne på testeren være under eller over normalen afhængigt af varmekildens effekt.

Manglende elektriske potentialaflæsninger indikerer tydeligt en fejl i sensoren. Ved delvise defekter kan måleinstrumentet vise kaotiske (ustabile) aflæsninger i millivolt-området. Hvis gasvandvarmerens sensor er i orden, viser instrumentet normalt en stabil værdi på titusinder af millivolt (20-30 mV).

Desuden ændrer aflæsningerne på instrumentskalaen sig ubetydeligt opad efterhånden som termoparhuset opvarmes af stearinlysets flamme. Hvis stearinlysets flamme slukkes, vil testerens aflæsninger nærme sig nul efterhånden som stangen og loddeområdet køler ned. Det var egentlig det. I så fald kan termoparet, som er i orden, trygt installeres på dets rette plads.

Sådan udskifter du temperatursensoren?

De fleste reparationer (udskiftninger) af termoparet i en almindelig gasvandvarmer kræver demontering af denne komponent fra udstyrets struktur. Derfor skal du som potentiel tekniker være bekendt med, hvordan du afmonterer og monterer sensoren. Lad os se på, hvordan udskiftning af termoparet udføres i en gaskedel, og hvad der er nødvendigt for dette.

Værktøjssættet er ret simpelt. Der kræves normalt en eller to skruenøgler (gaffelnøgler) til en møtrik på 14 (eller 15).

Det skal bemærkes, at størrelsen på fastgørelsesmøtrikkerne kan variere afhængigt af den specifikke kedelmodel, ligesom selve termoparkonstruktionen. På nogle modeller fastgøres termoparet med skruer.

Afmontering af kontrolsensoren på gasvandvarmeren til efterfølgende funktionstest. Afhængigt af kedelmodellen kan monteringsmulighederne for sensoren variere.

Således skal du som tekniker frigøre sensoren fra fastgørelsesskruerne, hvorefter konstruktionen fjernes og kan repareres eller erstattes med en ny. Montering af det nye element udføres i omvendt rækkefølge.

Har du problemer med termoparet i din gasvandvarmer? I så fald anbefaler vi at læse vejledningen til reparation og udskiftning.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen nedenfor viser testprocessen for termoparet, der er installeret på en af modellerne af gaskedler.

Videomaterialet forklarer i detaljer, hvordan man afmonterer, kontrollerer og udskifter den vitale komponent i gasvandvarmeren, uden hvilken udstyret i praksis kun fungerer i en uovervåget tilstand, hvilket er ekstremt farligt for slutbrugeren:

Udskiftning af sensoren kan du gøre selv. Dog skal du have mekaniske færdigheder og kunne bruge måleinstrumenter:

Takket være termoelementet automatiseres tændings- og opvarmningsprocessen, og sikkerheden ved brug af gasvandvarmer og kedel øges. Det beskrevne materiale gør det ikke kun muligt fuldt ud at vurdere termoelementets teknologiske betydning i gasforbrugende udstyrs konstruktion og forstå de konstruktionelle detaljer i hjemmekedler, men også, om nødvendigt, at udføre reparation af udstyret selv. Det er dog vigtigt at huske sikkerhedsreglerne, og hvis du er i tvivl om egne evner, er det bedst at kontakte fagfolk.

Vil du fortælle om personlige erfaringer med at teste termoelementets funktion? Eller har du nyttig information om emnet for artiklen og ønsker at dele din viden med andre brugere? Skriv dine kommentarer, deltag i diskussionerne – feedbackformularen findes nedenfor.