Senzori za plinske kotlove: vrste, princip rada, karakteristike

Moderni plinski kotao je složen inženjerski agregat koji se koristi za grijanje vode i stambenih prostora. Kontrolirati i povezivati rad svih mehanizama pomažu posebni senzori za plinske kotlove. Vrijedi se upoznati s njihovim principom rada. Slažete li se?

Upravo zahvaljujući senzorima poštuju se ključni principi rada plinske opreme – osigurava se sigurnost i automatizacija rada. U članku koji smo predstavili detaljno su opisane sve vrste ovih kompaktnih uređaja i značajke njihove instalacije. Uzimajući u obzir naše savjete, moći ćete besprijekorno opremiti kotao.

Osnovne vrste senzora

Glavni princip rada svih senzora je pretvorba signala i interpretacija rezultata za brzo informiranje korisnika o promjenama u radu plinskog kotla.

Plinska oprema opremljena je setom dodatne opreme, zahvaljujući kojoj se može programirati za rad u određenom režimu.

Kompaktni senzor pregrijavanja produljuje vijek trajanja plinskog kotla i sprječava njegovo oštećenje zbog visoke temperature vode

Ključni senzori koji su odgovorni za sigurnost opreme:

• propuh;
• temperature (vanjski i sobni);
• plamena;
• senzori tlaka (presostat);
• pregrijavanja.

Razmotrit ćemo karakteristike i značajke rada svakog od njih.

Za određivanje jačine propuha u aparatu koristi se senzor propuha ili termorelej za plinski kotao, koji je također odgovoran za ispravno izgaranje plina.

Zahvaljujući ovom malom senzoru propuha, ugljični monoksid neće ući u prostoriju, već će biti izveden kroz dimnjak van

Propuh je neophodan za uklanjanje ugljičnog monoksida iz kotla. Normalni propuh «izvodi» produkte izgaranja iz prostorije, a ne u nju, slab propuh može uzrokovati gašenje kolone i, kao posljedicu, nesreću.

Najčešće se takvi senzori postavljaju u dimovodu. U slučaju kvara senzora, dim od produkata izgaranja prodire u prostoriju i stvara prijetnju sigurnosti života.

Tip senzora ovisi o vrsti kotla na koji ga želite spojiti. Prva vrsta – kotlovi s prirodnim propuhom, druga – s prisilnim.

Na shemi je jasno prikazana razlika u radu otvorene i zatvorene komore izgaranja u plinskim kotlovima, kao i u konstrukciji dimnjaka

U uređajima s prirodnim propuhom komora za izgaranje je otvorena. Pri normalnom radu ugljični monoksid izlazi kroz dimnjak, a sigurnosni termostat prati propuh i temperaturu dimnih plinova. U takvim kotlovima koristi se senzor u obliku metalne ploče s pričvršćenim kontaktom.

Načelo njegova rada sastoji se u slanju signala ventilu koji u pravom trenutku prekida protok plina prema plameniku. Unutar termoreleja nalazi se metalna traka koja reagira na promjenu temperature.

Termorelej se podešava na određenu temperaturu prema gorivu koje se nalazi u kotlu. Ako se koristi prirodni plin, granice temperature bit će od +75 °C do +950 °C, u slučaju upotrebe ukapljenog plina – +75-+1500 °C.

Ako dođe do kvara u procesu izlaska ugljičnog monoksida (kroz dimnjak na van), drugim riječima, poremeti se sila propuha, uređaj reagira. Kada se to dogodi, temperatura unutar aparata raste, metal se širi, senzor se aktivira i kotao se hladi.

Vlasnici plinskih aparata s prirodnim propuhom trebali bi obratiti pažnju na pojam "povratni propuh". Jednostavnim riječima – to je proces pri kojem ugljični monoksid ulazi u prostoriju, a ne izlazi u dimnjak.

Kvar se događa pri kolebanju temperatura, nepravilnoj montaži dimnjaka ili njegovom začepljenju, a mogu utjecati i netočni proračuni veličine dimnjaka. Bez obzira na uzrok nastanka povratnog propuha, potrebno ga je odmah otkloniti kako bi se izbjeglo trovanje ugljičnim monoksidom.

Snažan povratni propuh u djelovanju. Može izazvati trovanje stanovnika stana ili kuće zbog velike količine ugljičnog monoksida u prostoriji.

U uređajima s prisilnim propuhom ugrađena je zatvorena komora za izgaranje, a plin se odvodi pomoću turbine-ventilatora. Ovdje se koristi senzor-pneumorelej u obliku membrane.

Pri normalnom propuhu membrana se lagano deformira pod silom ugljičnog monoksida. Kada protok postane preslab i membrana ostane bez pokreta, kontakti se razdvajaju i plinski ventil se zatvara. Takav senzor kontrolira i rad ventilatora i brzinu produkata izgaranja.

Ako postoje sumnje u rad uređaja koji prekida dovod plina u slučaju njegovog curenja, pored plinske opreme preporučljivo je instalirati senzor ugljičnog monoksida. Njegova instalacija se snažno preporučuje, ali nije obvezna.

Razlozi aktivacije senzora propuha: pogreške u instalaciji kotla ili dimnjaka, začepljenje dimnjaka ili zaustavljanje ventilatora (samo u aparatima s prisilnim propuhom).

Načelo rada i uređaj sustava automatizacije rada plinskog kotla detaljno su opisani u sljedećem članku, koji preporučujemo da pogledate.

Princip rada presostata

Presostat ili senzor tlaka štiti kotao od pregrijavanja tijekom nagle promjene tlaka plina ili smanjenja protoka vode.

Ugradnja presostata štiti plinsku opremu od naglih ili prevelikih skokova tlaka i, po potrebi, isključuje plinski uređaj.

Vizualno – to je standardni električni senzor ili relej, u većini slučajeva s dva električna kruga-korektora. Upravo ti krugovi određuju dva ključna načina rada uređaja:

• 1. način rada pretpostavlja normalan tlak, tijekom kojeg termostatska membrana senzora ne mijenja položaj i zatvara se prva grupa kontakata. Kotao funkcionira u normalnom načinu rada zahvaljujući prolasku struje kroz ovaj krug. Također je uvijek povezan sa zajedničkim krugom agregata.
• 2. način rada uključuje se kada neki parametar sustava izađe iz normale. Unutar releja pomiče se i savija termostatska membrana. Prvi krug kontrolera se razdvaja zahvaljujući membrani, a drugi se zatvara. Kotlovska oprema prestaje s pravilnim radom. Funkcioniranje pripravnog načina, koji obavještava korisnika kotla o kvaru, aktivira se pomoću sekundarnog kruga senzora.

Senzor se aktivira čak i u slučaju najmanjeg povećanja temperature u komori izgaranja. On prati minimalnu/maksimalnu vrijednost tlaka, te također bilježi početak kondenzacije vlage u produktima izgaranja ili izravno u samom plinu.

Što kontrolira senzor pregrijavanja?

Senzor pregrijavanja mali je uređaj koji štiti plinski kotao od vrenja, koje se može dogoditi pri porastu temperature iznad +100 °C. Kada se dosegne granična temperatura u krugu grijanja, senzor pregrijavanja razdvaja kontakte i isključuje plinski uređaj.

Posebni NTC senzor (kratica označava 'pozitivni temperaturni koeficijent') – to je uronjeni uređaj koji kontrolira temperaturu unutar plinskog kotla.

Osnovu uređaja čine ili termistori ili biometrijske ploče, a ponekad to mogu biti radni NTC senzori.

Uzroci pregrijavanja plinskog kotla i načini njihovog otklanjanja:

1. Nedostatak cirkulacije u krugu grijanja zbog začepljenja filtara. Potrebno je pažljivo očistiti sve filtre, isprati ih ili, po potrebi, zamijeniti novima.
2. 'Prozračivanje' kruga grijanja (ulazak zraka). Možete ga se riješiti jednostavnim uklanjanjem zraka.
3. Zaglavio se protok zbog debelog sloja kamenca, pri čemu se čuje kao da kotao 'kuca' ili ispušta pucnjeve. Višak se uklanja u uređaju pomoću posebnih kemijskih sredstava ili kiselina.
4. Tijekom pokretanja kotla čuju se zvukovi buke, a uređaj može prikazati pogrešku 'nedovoljna cirkulacija'. Slična situacija moguća je pri pokretanju kotla nakon dugotrajnog mirovanja i bez prethodnog prozračivanja ventilacijskog sustava. Uzrok može biti začepljenje pumpe zbog mirovanja. Potrebno je rastaviti pumpu i temeljito je isprati, a zatim ponoviti pokretanje.
5. Mjesto postavljanja opreme je pogrešno odabrano. U tom slučaju, ako je u prostoriji povećana vlažnost zraka ili niska temperatura, metal od kojeg je izrađen kotao počet će se brzo kvariti.

U slučaju bilo kojeg uzroka pregrijavanja, potrebno ga je odmah ukloniti kako bi se izbjegao kvar kotla ili eksplozija. Korisnik se može riješiti pregrijavanja samostalno ili uz pomoć usluga iskusnog majstora.

Vanjski i sobni senzori temperature

Osnovna zadaća senzora temperature za plinski kotao jest kontrola temperature i pravovremeno informiranje o njezinim promjenama. Moderni uređaji za reagiranje rade na principu električnog otpora, koji omogućuje bilježenje radnih vrijednosti.

Prema načinu prijenosa informacija, senzori temperature mogu biti:

• žičani (povezuju se s kontrolerom pomoću kabela);
• bežični (za prijenos signala koristi se bežična radio-veza, takvi modeli sastoje se od 2 dijela).

Prema vrsti upravljanja dijele se na jednostavne (održavaju temperaturu u prostoriji) i programabilne (imaju mnogo funkcija koje omogućuju utjecaj na toplinski režim u domu).

Složeni programabilni senzor temperature prikladno je smjestiti u sobu i pomoću nekoliko tipki regulirati temperaturni režim

U nekim modelima senzora postoji ugrađeni termostat koji omogućuje kontrolu razine vlage u prostoriji. Također postoji funkcija smanjenja/povećanja vlage.

Prema načinu postavljanja razlikuju se sljedeći uređaji:

• površinski – pričvršćuju se na cijevi kruga grijanja;
• uronjeni – nalaze se u stalnom kontaktu s toplinskim medijem.

Pri tome su sobni smješteni izravno u prostoriji, a vanjski se postavljaju vani i reagiraju na promjene temperature izvan prozora.

Prve dvije vrste koriste se za toplinski medij, tj. za bojler, a druge dvije za kontrolu temperature zraka. Površinski se montiraju na vanjsku površinu cjevovoda pomoću posebne trake ili obujmice.

Pomoću jednostavnog površinskog senzora temperature korisnik će moći bez poteškoća podesiti ugodne temperaturne vrijednosti koje će kotao održavati

Uronjeni senzori grijanja vode za kotao smještaju se samo na posebna mjesta unutar uređaja, u neposrednoj blizini toplinskog medija.

Element reagiranja za mjerenje stupnja temperature može biti električni pretvarač (termopar, otporni termometar), unaprijed podešen na određeni raspon. Takvi uređaji mogu biti s zaslonom, a u nekim modelima ugrađena je mogućnost kalibracije.

Vanjski temperaturni senzor omogućava radu kotla samo po potrebi, a ne stalno. To produljuje vijek trajanja plinskog kotla i smanjuje potrošnju plina. Prilikom ugradnje potrebno je unaprijed osigurati zaštitu od mehaničkih i vremenskih utjecaja (vlaga, mraz).

Komplet vanjske opreme uključuje:

• sam senzor;
• stezaljke za stezanje električnog kabela;
• kabelska spojnica;
• plastično kućište u kojem će se nalaziti svi dijelovi uređaja.

Kada se temperatura izvana promijeni, senzor plinskog kotla aktivira program ovisan o vremenu koji prilagođava temperaturni režim grijanja vode za grijanje.

Vanjski temperaturni senzor pričvršćuje se na vanjski zid prostorije. Prilikom odabira potrebno je unaprijed provjeriti zaštitne mehanizme uređaja.

Sobni senzor reagira na promjene temperature u prostoriji, zatim šalje informaciju automatizaciji koja upravlja kotlom. Ona daje signal za smanjenje ili povećanje snage grijanja kruga grijanja.

Princip rada sastoji se u tome da korisnik mora prvotno postaviti potrebnu temperaturu u prostoriji, a uređaj će sam kontrolirati plinsku opremu.

Kotao će biti uključen samo ako je temperatura zraka u grijanoj prostoriji niža od prethodno postavljene. Na taj način smanjit ćete mjesečni račun za plin za otprilike trećinu.

Sobni temperaturni senzor omogućit će vam postavljanje granica ugodnog temperaturnog režima, a zatim će uređaj održavati stalni režim.

Prilikom odabira temperaturnog senzora obratite posebnu pozornost na temperaturni raspon. Optimalna opcija je od – 10 °C do + 70 °C. Također uzmite u obzir i graničnu temperaturu. Postoje modeli koji reagiraju na sniženje temperature za 1/4 stupnja.

To nije baš praktično, jer će se kotao često isključivati. Međutim, većina reagira na promjenu temperature od 0,5 ili 1 stupanj.

Dimenzije samog uređaja su uglavnom male: 2×3 cm. Kod žičanih modela duljina kabela mora biti najmanje 5 m. Ako se koristi bežična veza, svakako testirajte radijski signal.

Pravila i nijanse podešavanja automatike plinske opreme za grijanje detaljno su navedeni u članku čiji je materijal u potpunosti posvećen navedenom pitanju.

Senzor plamena – pouzdana zaštita vašeg kotla

Jedan od ključnih jamaca sigurnog rada plinskog kotla je senzor plamena. Njegov glavni zadatak je što brže poslati signal o gašenju plamena na gorioniku sustavu automatike za zatvaranje plina, kako bi se spriječilo njegovo curenje i eksplozija cijelog uređaja. Također, ovaj senzor mora informirati kontroler o kvaliteti izgaranja plina, o prisutnosti plamena i o intenzitetu gorenja.

Vrste senzora plamena

Oni ovise o načinu kontrole plamena tijekom rada plinskog kotla. Kontrola može biti izravna ili neizravna. Termometrijske, fotoelektrične, ultrazvučne i ionizacijske metode spadaju u izravne metode.

Neizravnom se smatra kontrola stvaranja ugljičnog monoksida u ložištu, tlaka goriva u cjevovodu kroz koji ono dolazi, sile tlaka ili njegovih oscilacija ispred plamenika. Ovdje spada i provjera neprekidnog izvora paljenja.

Senzor koji se temelji na termoelektričkoj metodi kontrole uključuje termopar (koji se sastoji od senzora i elektromagnetskog ventila). Termopar je smješten u neposrednoj blizini plamenika kotla, a elektromagnetski ventil se montira na plinovodu kroz koji se plin dovodi do upaljenog plamenika.

Spajanje senzora plamena omogućuje vam korištenje plinskog kotla ili bojlera u kućnim uvjetima bez straha za vlastiti život.

U mnoge moderne uređaje ugrađuju se senzori ionizacije plamena. Njihov princip rada je da izgaranjem plamena između kućišta i elektrode senzora nastaje ionizacijska struja. Ona se formira u slučaju privlačenja iona. Ako takva struja izostane, to postaje signal za prekid dovoda plina.

Ako pri izgaranju plamena paljivog plamenika nastane potrebna količina slobodnih elektrona i negativnih iona, automatika aktivira ključni uređaj koji omogućuje rad glavnog plamenika.

Obratite pažnju da je ispravan rad ionizacijskog senzora moguć samo uz točno fazno priključenje kotla za grijanje na električnu mrežu.

Upravo je taj mehanizam mnogo učinkovitiji od ostalih u slučaju izgaranja plina, jer plin zapravo ne proizvodi svjetlost, pa fotoelement ne reagira uvijek. Infracrveno zračenje traje još neko vrijeme, što može biti dovoljno za nakupljanje velike količine plina, što automatski čini infracrveni senzor plamena manje sigurnim.

Senzor ionizacije montira se unutar samog kotla. On sprječava nesreće na plinskoj opremi i štiti život i imovinu vlasnika kuće ili stana.

Fotosenzori kontroliraju plamen glavnog plamenika, ali se ne koriste za dijagnostiku plamena paljivog plamenika zbog nedovoljne veličine njegova plamena. Takvi senzori dijele se prema njihovoj reakciji na valnu dužljinu svjetlosnog toka: jedni reagiraju na vidljivi i infracrveni spektar svjetlosnog toka iz gorućeg plamena, dok drugi "vide" samo njegovu ultraljubičastu komponentu.

Za ispravan rad fotosenzori moraju imati "izravan kontak" s plamenom plamenika, stoga se montiraju u neposrednoj blizini plamenika. Posravljaju se sa strane plamenika pod kutom od 20-30° prema njegovoj osi. Zbog toga su fotosenzori podložni pregrijavanju toplinskim zračenjem sa stijenki uređaja i zagrijavanju kroz prozor za promatranje.

Da bi se zaštitio fotosenzor od pregrijavanja, koriste se vatrootporna kvarcna stakla i prisilno hlađenje koje se ostvaruje ili komprimiranim zrakom niskog tlaka ili zrakom koji proizvodi ventilator.

Plamenski senzor može se aktivirati kada se naruši ključni omjer plina i zraka ili kada dođe do onečišćenja uređaja za paljenje ili ventila. Ako je plamenski senzor iz bilo kojeg razloga pokvaren, potrebno ga je odmah zamijeniti. To će sačuvati život i zdravlje vama i vašoj obitelji.

Opremanje plinske opreme za grijanje potpunim setom sigurnosnih senzora i automatskih uređaja ne isključuje potrebu za redovitim održavanjem. O tome kako se obavljaju tehnički pregledi i popravci plinskih uređaja detaljno je opisano u članku koji preporučujemo.

Zaključci i koristan video na temu

Još više zanimljivih informacija o senzorima za kotlove – u videima prikazanima u nastavku.

O različitim vrstama kotlova i odgovarajućim senzorima. Na primjeru je prikazana ugradnja senzora propuha.

Autor na primjeru detaljno objašnjava senzore propuha i temperature: položaj, načela rada i korisne pojedinosti.

Prikazuje se potpuna provjera plamenskog senzora korak po korak u kućnim uvjetima, značajke njegova rada.

Ako senzori nisu uključeni u opremu kotla, treba ih odabrati od istog proizvođača kao i plinski uređaj. Kvar bilo kojeg od njih prijeti nesrećom ili kvarom kotla, stoga zahtijeva hitnu intervenciju.

Svi opisani senzori koriste se za jednu svrhu – zaštititi korisnika plinskog kotla od nesreća i opasnih situacija po život. Kupnja svakog od njih ulaganje je u sigurnost opreme, stambenog prostora i ljudskog života.

Želite li ispričati kako ste odabrali senzore za vlastitu plinsku opremu? Posjedujete li korisne podatke koji nisu navedeni u članku? Pišite, molimo, komentare, podijelite mišljenje i informacije, postavite fotografije na temu članka u donjem bloku.