Ионизационное устройство в котле

Принцип, на котором основана работа датчика тяги, – линейное расширение материала при значительном нагреве Газовый котел – это сложное водонагревающее устройство. Оно работает с использованием очень опасного источника энергии. Именно поэтому производители стараются обеспечить максимально безопасную работу устройства. Ее обеспечивают различные датчики, одним из которых является датчик тяги газового котла. О том. Что это за устройство, и как оно работает – читайте далее.

Содержание:

Назначение датчика тяги

Чтобы лучше понять, как работает колонка и почему она отключается, нужно изучить принцип работы ее составляющих. Одной из главных деталей подобного устройства является датчик тяги.

Датчик тяги или термореле определяет силу тяги в газовом котле. Именно он подает сигнал о том, что тяга колонки перешла допустимые границы.

Нормальная тяга в газовом котле обеспечивает выход продуктов горения не в комнату, а на улицу. При нарушении этого процесса продукты горения начинают скапливаться в квартире, что оказывает негативное влияние на ваше здоровье.

Помимо функции обеспечения вывода наружу продуктов горения, тяга отвечает еще и за нормальное сжигание газа. Если газ в колонке не будет гореть, то дорогостоящее устройство может сломаться.

Недостаточная тяга может стать причиной затухания колонки, поэтому если у вас возникла такая проблема, прежде всего, проверьте именно тягу в котле. Именно этот показатель является самой частой причиной неправильной работы колонки.

Именно датчик тяги помогает вовремя выбрать неправильную работу котла и устранить ее причины. Без этого элемента безопасность функционирования такого устройства не будет полноценной.

Как работает датчик тяги в газовом котле

Датчики тяги могут иметь разное строение. Это зависит от того, в какой вид котла они установлены.

На данный момент есть два типа газовых котлов. Первый – котел с естественный тягой, второй – с принудительной.

Типы датчиков в котлах разного вида:

  1. 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.
  2. 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.

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.

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.

Датчики нагрева производятся на базе терморезисторов, биометрических пластин или рабочих датчиков NTC.

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.

Читайте также:  Какой рубероид лучше для крыши гаража

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.

Датчик ионизации пламени

Датчик ионизации пламени – это еще одно устройство, обеспечивающее безопасную работу котла. Такой прибор следит за наличием пламени. Если в процессе работы датчик засечет отсутствие огня, то он может отключить котел.

Принцип работы такого устройства основан на образовании ионов и электронов при сжигании пламени. Ионы, притягиваясь к электроду ионизации, вызывают образование ионного тока. Данное устройство соединяется с датчиком контроля горения.

Когда проверка датчиком засекает образования достаточного количества ионов, газовый котел работает нормально. Если уровень ионов снижается, то датчик блокирует работу устройства.

Главными причинами срабатывания датчика ионизации является неправильное соотношение газ-воздух, загрязнение клапана или срабатывание электрона, а также при оседании большого количества пыли на устройство розжига.

В определенных местах к воздушному тракту запальника подключаются манометры. Сам ионизационный электрод монтируется на корпус запальника через специальную втулку, и соединяется с выходом автомата запальника.

Для чего нужен датчик тяги газового котла: принцип работы (видео)

Датчик в устройстве газового котла обеспечивают его правильную и безопасную работу. Если у вас сработало одно из устройств, нужно проверить возможные причины такой проблемы и устранить их.

Существует несколько схем обвязки котла отопления, способных обеспечить его правильную работоспособность и качественную подачу необходимого тепла ко всем.

Чтобы организовать строительство бани с красивой отделкой интерьера , обшивкой заграничным сайдингом и умной системой-автомат отопления, необходимо много.

К выбору газового оборудования необходимо подходить с точки зрения безопасности и надежности. Покупка дешевого водонагревателя может иметь фатальные.

© «Сайберия»
Строительство домов и строительные услуги

Электрическое отопление дома у многих ассоциируется с установкой соответствующих водяных котлов с тэнами, конвекторов или укладкой теплых пленочных полов. Однако вариантов значительно больше. В современных частных домах устанавливаются электродные или ионные котлы, в которых пара примитивных электродов передают энергию теплоносителю без каких-либо посредников.

Впервые отопительные котлы ионного типа были разработаны и реализованы в Советском Союзе, чтобы отапливать отсеки подводных лодок. Установки не становились причиной дополнительных шумов, имели компактные габариты, для них не было необходимости в проектировании вытяжных систем и эффективно разогревали морскую воду, использующуюся как основной теплоноситель.

Носитель тепла, который циркулирует по трубам и попадает в рабочую емкость котла, контактирует непосредственно с электрическим током. Заряженные разными знаками ионы начинают хаотически и соударяясь двигаться. Благодаря образующемуся сопротивлению происходит разогрев теплоносителя.

История появления и принцип работы

В течение всего 1-й секунды каждый из электродов соударяется с другими до 50 раз, меняя свой знак. Благодаря воздействию переменного тока жидкость не делится на кислород и водород, сохраняя свою структуру. Увеличение температуры влечет рост давления, которое заставляет циркулировать теплоноситель.

Чтоб добиться максимальной эффективности электродного котла, придется постоянно следить за омическим сопротивлением жидкости. При классической температуре в помещении (20-25 градусов) оно не должно превышать 3 тысяч Ом.

Нельзя заливать внутрь отопительной системы воду дистиллированную. Она не содержит никаких солей в виде примесей, а значит ожидать ее нагрева таким способом не стоит – между электродами не будет возникать среды для образования электрической цепи.

Дополнительную инструкцию о том как самостоятельно изготовить электродный котел читайте тут

Характеристики: преимущества и недостатки

Для электродного котла ионного типа характерны не только все преимущества электрического отопительного оборудования, но и собственные особенности. В обширном списке можно выделить самые значимые:

  • КПД установок стремится к абсолютному максимуму – не ниже 95%
  • В окружающую среду не выделяется загрязняющих веществ или вредного для человека ионного излучения
  • Высокая мощность в сравнительно небольшом по габаритам с другими котлами корпусе
  • Возможен монтаж сразу нескольких установок для увеличения производительности, отдельная установка котла ионного типа в качестве дополнительного или резервного источника тепла
  • Небольшая инертность дает возможность быстро реагировать на изменения окружающей температуры и полностью автоматизировать процесс отопления посредством программируемой автоматики
  • Нет необходимости в обустройстве дымоходной трубы
  • Оборудованию не вредит недостаточное внутри рабочей емкости количество теплоносителя
  • Скачки напряжения не влияют на производительность и стабильность отопления

О том как выбрать электрический котел для отопления вы можете узнать здесь

Безусловно, ионные котлы обладают многочисленными и очень весомыми преимуществами. Если не принять во внимания отрицательные стороны, возникающие чаще в ходе эксплуатации оборудования, вся выгода теряется.

Среди отрицательных сторон стоит отметить:

  • Для работы ионного отопительного оборудования нельзя использовать источники питания с постоянным током, которые вызовут электролиз жидкости
  • Нужно постоянно контролировать электропроводность жидкости и принимать меры по ее регулированию
  • Необходимо позаботиться о надежном заземлении. Если произойдет его пробой, риски быть ударенным током значительно возрастают
  • Нагретую воду в одноконтурной системе использовать для иных нужд запрещается
  • Очень трудно организовать эффективное отопление с естественной циркуляцией, установка насоса обязательна
  • Температура жидкости не должна превышать 75-ти градусов, иначе резко вырастет потребление электрической энергии
  • Электроды быстро изнашиваются и нуждаются в замене с периодичностью каждые 2-4 года
Читайте также:  Не откручивается винт в смесителе

  • Нельзя проводить ремонтные и пуско-наладочные работы без привлечения опытного мастера
  • О других способах электрического отопления дома, читайте тут

    Устройство и технические характеристики

    Конструкция ионного котла, на первый взгляд, сложна, однако она проста и не принудительна. Внешне он представляет собой стальную цельнотянутую трубу, которая покрывается полиамидным электроизоляционным слоем. Производители постарались максимально обезопасить людей от поражения током и утечек дорогостоящей энергии.

    Помимо трубчатого корпуса электродный котел в себе содержит:

    1. Рабочий электрод, который выполнен из особых сплавов и удерживается защищенными полиамидными гайками (в моделях, работающих от 3-х фазной сети, предусмотрено наличие сразу трех электродов)
    2. Вводящие и выводящие теплоноситель патрубки
    3. Клеммы заземления
    4. Клеммы, подающие питание на корпус
    5. Резиновые изоляционные прокладки

    Форма внешнего корпуса ионных отопительных котлов – цилиндрическая. Большинство распространенных бытовых моделей соответствуют следующим характеристикам:

    • Длина – до 60 см
    • Диаметр – до 32 см
    • Вес — около 10-12 кг
    • Мощность оборудования – от 2 до 50 кВт

    Для бытовых нужд используются компактные однофазные модели мощностью не более 6 кВт. Их достаточно, чтобы полностью обеспечить теплом коттедж площадью 80-150 м. кв. Для больших промышленных площадей используют 3-х фазное оборудование. Установка мощностью 50 кВт способна отопить помещение до 1600 м. кв.

    Однако электродный котел работает наиболее эффективно совместно с управляющей автоматикой, включающей в себя следующие элементы:

    • Блок пускателя
    • Защиту от скачков напряжения
    • Контроллер управления

    Дополнительно могут устанавливаться управляющие GSM-модули для удаленного включения или отключения. Низкая инертность позволяет быстро реагировать на колебания температуры в окружающей среде.

    Должное внимание стоит уделять качеству и температуре теплоносителя. Оптимальной жидкость в отопительной системе с ионным котлом считается разогретая до 75 градусов. В этом случае электропотребление будет соответствовать указанному в документах. Иначе возможны две ситуации:

    1. Температура ниже 75 градусов – потребление электричества снижается вместе с КПД установки
    2. Температура выше 75 градусов – потребление электричества возрастет, однако и без того высокие показатели КПД останутся на прежнем уровне

    Видео руководство

    Простой ионный котле своими руками

    Ознакомившись с особенностями и принципом, по которому функционируют ионные котлы отопления, настает пора задаться вопросом: как собрать подобное оборудование своими руками? Вначале нужно подготовить инструмент и материалы:

    • Труба стальная диаметром 5-10 см
    • Клеммы заземления и нулевого провода
    • Электроды
    • Провода
    • Металлический тройник и муфта
    • Упорство и желание

    Прежде чем начинать соединять все воедино, стоит запомнить три очень важных правила, касающихся безопасности:

    • На электрод подается исключительно фаза
    • На корпус подается исключительно нулевой провод
    • Обязательно предусматривается надежное заземление

    Чтобы собрать ионный электродный котел, достаточно следовать следующей инструкции:

    • Вначале подготавливается труба длиной 25-30 см, которая будет выполнять роль корпуса
    • Поверхности должны быть ровными и без коррозии, зазубрины с торцов зачищаются
    • С одной стороны, посредством тройника устанавливаются электроды
    • Тройник также необходим для организации выхода и входа теплоносителя
    • Со второй стороны делают подключение к отопительной магистрали
    • Между электродом и тройником установить изолирующую прокладку (подойдет термостойкий пластик)

    • Чтобы добиться герметичности, резьбовые соединения должны быть точно подогнаны друг к другу
    • Чтобы закрепить нулевую клемму и заземление, к корпусу приваривают 1-2 болта

    Собрав все воедино, можно врезать котел в отопительную систему. Подобное самодельное оборудование вряд ли сможет отопить частный дом, но для небольших подсобных площадей или гаража станет идеальным решением. Можно закрыть установку декоративным кожухом, при этом стараясь не ограничивать к нему свободный доступ.

    Особенности монтажа ионных котлов

    Обязательное условие при монтаже ионных котлов отопления – наличие предохранительного клапана, манометра и автоматического воздухоотводчика. Располагать оборудование нужно в вертикальном положении (горизонтальное или под углом недопустимы). При этом около 1.5 м подводящих труб – не оцинкованная сталь.

    Нулевую клемму принято располагать внизу котла. К ней подключают заземляющий провод с сопротивлением до 4 Ом и сечением свыше 4 мм. Не следует полагаться исключительно на ОЗУ – оно не способно помочь при утечке токов. Сопротивление также должно соответствовать правилам ПУЭ.

    Если отопительная система совершенно новая, подготавливать трубы не нужно – они должны быть чистыми внутри. Когда котел врезается в уже эксплуатируемую магистраль, обязательно проводится промывка ингибиторами. На рынках предлагается большой ассортимент средств для удаления отложений, солей и накипи. Однако каждый производители электродных котлов указывает те из них, которые считает лучшими для своего оборудования. Их мнению следует придерживаться. Пренебрегая промывкой, установить точное омическое сопротивление не удастся.

    Очень важно подобрать радиаторы отопления к ионному котлу. Модели с большим внутренним объемом не подойдут, так как на 1 кВт мощности потребуется более 10 л теплоносителя. Котел будет постоянно работать, тратя часть электроэнергии напрасно. Идеальное соотношение мощности котла и общего объема системы отопления – 8 л на 1 кВт.

    Если говорить о материалах – лучше устанавливать современные алюминиевые и биметаллические радиаторы с минимальной инертностью. Выбирая алюминиевые модели, предпочтение отдают материалу первичного типа (не переплавленному). В сравнении со вторичным он содержит меньше примесей, снижая омическое сопротивление.

    Меньше всего с ионным котлом совместимы чугунные радиаторы, так как они больше всех подвержены загрязнениям. Если возможности заменить их нет, эксперты рекомендуют соблюдать несколько важных условий:

    • В документах должно быть указано соответствие европейскому стандарту
    • Обязательны установка фильтров грубой очистки и уловителей шлама
    • Еще раз производится общий объем теплоносителя и выбирается подходящее по мощности оборудование
    Читайте также:  Как найти теплый пол под плиткой

    Производители и средняя стоимость

    Многие производители отопительного оборудования имеют собственные линейки котлов ионного типа. Среди наиболее распространенных по рынку можно отметить следующие брэнды:

    • «ЭОУ» (Украина)
    • ООО «Stafor EKO» (Латвия)
    • ЗАО «Фирма «Галан» (Россия)

    Небольшие по мощности ионные котлы (2-3 кВт) стоят около 3000-3500 тысяч рублей. Чем выше буде производительность оборудования, тем больше на него цена. Помимо отопительного оборудования необходима дополнительная автоматика. Она приобретается отдельно и обойдется около 5-6.5 тысяч рублей.

    Перед покупкой должное внимание уделяется гарантийному сроку. Большинство производителей устанавливают его равным 2-3 года. Соблюдая эксплуатационные требования и регулярно (каждые 3-4 года) проводя замену электродов, срок службы можно продлить до 10-12 лет.

    Проанализировав все «за и против» ионного отопительного оборудования, можно сделать вывод о его рентабельности. В некоторых аспектах он выигрывает, в других может значительно проигрывать.

    Однако перед выбором отопительных систем, работающих на электрическом оборудовании, стоит учитывать ряд особенностей:

    • Если радиаторы разделены на группы по этажам, установку ионного котла рекомендуют на каждом из них
    • Образующие контур трубы рекомендуется укутывать утеплителем
    • Можно использовать антифриз в качестве теплоносителя, учтя его большую текучесть

    Для систем теплый плинтус или теплый пол ионные котлы не подойдут. Выйти на постоянную рабочую температуру 30-45 градусов они не способны.

    За сгоранием газа в большинстве современных котлов следит ионизационный электрод, ток которого постоянно оценивается блоком контроля пламени. Благодаря ему чётко отслеживаются колебания давления газа и энергоотдача, в результате чего процесс горения происходит с наибольшей эффективностью.

    Принцип работы автоматики газового котла

    Контроль пламени по току ионизации

    Контроль пламени в горелке в большинстве современных котлов осуществляется с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени по току ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер (зависит от модели котла). Ионизационный электрод соединяется с входом блока контроля тока ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то автомат горения разрешает работу (розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. В простейших котлах оценивается наличие тока ионизации. Причиной выхода значения тока ионизации из заданного диапазона обычно является отсутствие требуемого соотношения газ/воздух в запальнике, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода, но также может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство. В современных котлах автомат горения выполняет не только функцию контроля наличия пламени, – на нём строиться вся автоматика управления горелки. По величине тока ионизации блок контроля пламени понимает, как происходит горение и, основываясь на этих данных, управляет скоростью вентилятора и клапаном подачи газа. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течение фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен, контрольный электрод переходит в режим контроля тока ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может, все равно, нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

    Но также на величину тока ионизации может влиять наводка от инвертора в инверторном режиме, несинусоидальное напряжения инвертора, некачественный ноль или плохое заземление. В этом случае блок управления получает искаженную величину тока ионизации, что может привести к неправильной оценке процесса горения и неверной работе автомата горения: неустойчивому пламени, срыву пламени или полному прекращению подачи газа. Исключаем несинусоидальные инверторы из-за их непригодности для работы с котлами, а также инверторы, дающие синусоиду лишь в ограниченном диапазоне мощности (некоторые модели Cyberpower и др.). Если котёл нормально работает от сетевого напряжения, а в инверторном режиме перестаёт работать, то причиной может быть наводка инвертора на нейтраль (при условии правильного подключения нуля и фазы). Проверить это довольно просто. Для этого необходимо измерить напряжение между нулём и землёй на входе инвертора и сравнить полученное значение со значением, полученным на выходе инвертора (между нулём и землёй) в режиме электропитания котла от батареи (инверторный режим). Для включения инверторного режима необходимо выключить фазу защитным автоматом, не вынимая сетевую вилку инвертора из розетки, что приведёт к отключению нуля на входе инвертора и соответственно на его выходе. В идеале полученные значения должны совпасть, что будет свидетельствовать, что инвертор не вносит потенциал на нулевой провод. Синусоидальные инверторы ECOVOLT специально разработаны для работы с котлами, оснащёнными ионизационными датчиками, и, в отличие от других производителей инверторов, не вносят изменений на ток ионизации и не влияют на работу автомата горения.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *