Termopara w kuchence gazowej: zasada działania + instrukcja wymiany urządzenia

Gotowanie na kuchence gazowej lub płycie grzewczej zasilanej gazem jest tak samo proste, jak na zwykłych palnikach elektrycznych. Nawet używanie gazowego piekarnika bardzo rzadko sprawia jakiekolwiek problemy. Jednak wielu osobom od razu nasuwa się pytanie o bezpieczeństwo takiego sprzętu, ponieważ „niebieskie paliwo” jest wybuchowe.

Zobaczyć swoje mieszkanie zniszczone w wyniku wybuchu gazu palnego raczej nikomu nie jest miło. Aby zapobiec takiej tragedii, stosuje się urządzenie takie jak termopara w kuchence gazowej. Stanowi ona główny element systemu kontroli sprawności najpopularniejszego urządzenia gazowego.

Przyznają Państwo, że w przypadku gazu ziemnego należy poświęcić szczególną uwagę tematyce zmniejszania ryzyka pożarów i wybuchów. W przedstawionym przez nas artykule przedstawiono i szczegółowo opisano zasady eksploatacji domowego sprzętu gazowego. Przydatne informacje uzupełniliśmy cennymi zaleceniami.

Po co kuchence gazowej termopara?

Gaz w palniku kuchenki zapala się za pomocą zapałek, ręcznej zapalarki piezoelektrycznej lub wbudowanego zapłonu elektrycznego. Następnie płomień powinien palić się sam bez udziału człowieka, dopóki paliwo nie zostanie odcięte zaworem.

Jednak często ogień na gazowej płycie grzewczej lub w piekarniku gaśnie w wyniku podmuchu wiatru lub wylania się wody z gotującego się garnka. Wtedy, jeśli w kuchni nikogo nie ma, metan (lub propan) zaczyna dostawać się do pomieszczenia. W efekcie po osiągnięciu określonego stężenia gazu następuje wybuch z pożarem i zniszczeniami.

Termopara kontroluje w palniku obecność otwartego ognia, a w razie jego braku przez pół minuty do minuty odcina dopływ gazu, aby zapobiec tragedii.

Funkcją roboczą termopary jest kontrola obecności płomienia. Dopóki gaz się pali, temperatura na końcówce urządzenia kontrolnego sięga 800–1000 ⁰C, a często i wyżej. W wyniku tego powstaje siła elektromotoryczna (SEM), która utrzymuje elektromagnetyczny zawór gazu na przewodzie do palnika w stanie otwartym. Palnik działa.

Jednak w razie zaniku otwartego ognia termopara przestaje wytwarzać SEM dla elektromagnesu. Następuje zamknięcie zaworu i odcięcie dopływu paliwa. W efekcie gaz nie dostaje się do kuchni, nie gromadząc się w niej, co wyklucza powstanie pożaru w wyniku takiej nieprawidłowej sytuacji.

Termopara to najprostszy czujnik temperatury bez żadnych urządzeń elektronicznych wewnątrz. Nie ma w niej czego zepsuć. Może się jedynie przepalić od długotrwałego użytkowania.

Z pełnym zestawem czujników, przeznaczonych do kontroli i bezpieczeństwa pracy gazowego podgrzewacza wody, zapozna następny artykuł, w całości poświęcony temu interesującemu zagadnieniu.

Przepalenie termopary zwykle występuje tylko w gazowych kotłach i bojlerach, pracujących ciągle. W kuchenkach gazowych rozpatrywane termoczujniki kontroli gazu służą od 20 do 30 lat przed wymianą.

Wśród zalet termopar:

• prostota konstrukcji i brak psujących się mechanicznych lub przepalających się elementów elektrycznych;
• niska cena urządzenia – około 32–60 zł w zależności od modelu kuchenki gazowej;
• długi okres eksploatacji;
• wysoka skuteczność kontroli temperatury płomienia;
• szybkie odcięcie gazu;
• prostota wymiany, którą można wykonać samodzielnie.

Jeden znaczący mankament termopary to trudność naprawy urządzenia. Jeśli czujnik termopary jest uszkodzony, łatwiej go wymienić na nowy.

Aby naprawić takie urządzenie, należy zespawać lub zlutować w wysokiej temperaturze (około 1 300 ⁰C) dwa różne metale. W warunkach domowych osiągnięcie takich warunków jest niezwykle trudne. Znacznie łatwiej jest kupić nowy blok kontrolny do kuchenki gazowej w celu wymiany.

Budowa i zasada działania

U podstaw działania termopary leży termoelektryczny efekt Seebecka. Zgodnie z nim, na końcach połączonych szeregowo przewodników z różnych metali, pod warunkiem że ich styki znajdują się w różnych temperaturach, powstaje termo-siła elektromotoryczna (TEMS).

To znaczy, konieczna jest obecność dwóch przewodników o różnym składzie, które są w stanie wytrzymać silne nagrzewanie, oraz ciepła o wysokiej temperaturze (w rozpatrywanym przypadku od spalanego gazu ziemnego) w miejscu ich połączenia.

W większości par powstająca między zimnym a gorącym stykiem siła elektromotoryczna jest bardzo mała i mało użyteczna. Ale istnieją metale i stopy, których połączenie daje do 4–5 mV/100 ⁰C. A to już wystarcza do sterowania elektromagnesem, kontrolującym ten czy inny zawór.

Termo-SEM w większości rodzajów termopar do kuchenek gazowych osiąga 15–30 mV, a do utrzymania zaworu elektromagnetycznego w stanie otwartym zwykle wystarcza 5–10 mV

Zasada działania termopar zamontowanych w kuchenkach gazowych jest niezwykle prosta:

1. Jest płomień – między stykami pojawia się TEMS, zawór dopływu gazu do palnika jest otwarty.
2. Nie ma ognia – TEMS znika, zawór pod wpływem sprężyny zamyka się i odcina gaz.

Termopara składa się z dwóch termostabilnych przewodników o długości do półtora metra, które na jednym końcu są połączone lutowaniem lub spawaniem.

To właśnie ta końcówka znajduje się bezpośrednio w płomieniu i nagrzewa się od palącego się gazu. Drugi koniec urządzenia stanowi para styków lub złącze do podłączenia do zaworu elektromagnetycznego.

Rodzaje czujników temperatury do gazu

Termopary kuchenek gazowych różnią się stopem przewodników i typem podłączenia do zaworu. I najważniejsze – każdy producent urządzeń gazowych używa własnych wariantów elektromagnesów z różnymi złączami podłączeniowymi.

W większości przypadków nie jest możliwe przestawienie czujnika termopary kontroli gazu z jednej kuchenki na drugą.

Termopara musi odpowiadać modelowi kuchenki gazowej, zabrania się instalowania 'niewłaściwego' urządzenia kontrolnego ze względów bezpieczeństwa

Stopy i metale używane do tworzenia termopar są następujące:

• konstantan + chromel;
• miedź + konstantan;
• miedź + kopel;
• nisil + nichrosil;
• alumel + chromel;
• konstantan + żelazo;
• chromel + kopel;
• platynorod + platyna;
• wolfram + ren.

Dokładność urządzenia i zakres jego temperatur roboczych zależą od użytych stopów. Na przykład termopara chromel-alumel jest przeznaczona do pracy w temperaturze 0–1100 ⁰C, żelazo-konstantanowa w 0–700 ⁰C, a platyna-platynorodowa wytrzymuje nagrzewanie do +1700 ⁰C.

W domowych kuchenkach gazowych zwykle stosuje się czujniki termoparowe z alumelu i chromelu lub konstantanu i żelaza. Są niedrogie i w pełni odpowiednie do warunków temperaturowych płyty kuchennej na gaz.

Instrukcja naprawy kontroli gazu

Jeśli gaz na kuchence gaśnie, problem może leżeć nie tylko w termoparze. Jednak najczęściej chodzi właśnie o nią.

Głównym objawem problemów z kontrolą gazu jest to, że po zapaleniu palnika i zwolnieniu pokrętła lub przycisku otwierania 'niebieskiego paliwa' płomień natychmiast gaśnie. Dzieje się tak z powodu zamknięcia zaworu, ponieważ siła termoelektryczna do utrzymania go otwartym jest nieobecna lub niewystarczająca.

Przyczyny hałasu palników kuchenek gazowych zostały szczegółowo opisane w artykule, którego przydatne informacje warto poznać.

Przed zakupem nowej termopary należy określić przyczynę złego działania istniejącego urządzenia – być może problem leży w poluzowanych stykach na zaworze, wtedy wystarczy je dokręcić.

Samodzielne wykonywanie kontroli, naprawy i wymiany termopary w kuchence gazowej należy przeprowadzać tylko przy całkowitym odcięciu gazu. Najpierw należy zamknąć zawór na butli z mieszanką gazową lub rurze z metanem, a dopiero potem przystąpić do jakichkolwiek prac. Nie należy również zapominać o odłączeniu zasilania elektrycznego, jeśli w konstrukcji znajdują się urządzenia zależne od energii.

Końcówka termopary znajduje się bezpośrednio przy palniku i płomieniu gazowym. W piekarniku można ją znaleźć przy rozdzielaczu płomienia w górnej części komory piekarnika. Ta końcówka powinna być wolna od osadów, mineralnych nalotów i jakichkolwiek uszkodzeń.

Jeżeli robocza końcówka czujnika termopary jest pokryta zgorzeliną, należy ją koniecznie oczyścić papierem ściernym. Im więcej nagaru, tym mniej ciepła dociera do termopary, a tym samym wytwarza ona mniejszą siłę elektromotoryczną. Uzyskane miliwolty może po prostu nie wystarczać do otwarcia elektromagnetycznego zaworu.

Jak sprawdzić przed wymianą?

Termopara zwykle ma jedną końcówkę do montażu w pobliżu ognia. Istnieją jednak również warianty z dwiema lub trzema końcówkami do kontroli temperatury. Są one zazwyczaj używane w piekarnikach, wszystko zależy jednak od konkretnego modelu płyty.

Termopary z kilkoma roboczymi końcówkami mają pewną cechę – jeśli tylko jedna z nich nie jest nagrzana lub ulegnie awarii, zawór elektromagnetyczny pozostanie zamknięty. Dlatego, aby dokładnie znaleźć przyczynę problemów, tego typu urządzenia termoparowe trzeba sprawdzać szczególnie uważnie. Uszkodzony może być tylko jeden z czujników.

Sprawna termopara do kuchenki gazowej po podgrzaniu nad świeczką już po 20–30 sekundach wytwarza SEM rzędu 15–20 mV – jeśli mniej, czujnik należy wymienić.

Kolejna kwestia – przewody termopary na odcinku do zaworu powinny być napięte lub luźne w obudowie płyty. Jednocześnie ich podłączenie do elektromagnesu musi być sztywne, wiszący „na słowo honoru” złączka jest tutaj niedopuszczalna.

Omawiane urządzenia są produkowane w długościach od 40 do 130 cm. Wybór termopary do kontroli gazu według tego parametru należy dokonać bardzo uważnie. Z jednej strony drutu przewodów nie można nadmiernie napinać, a z drugiej nie powinien on leżeć na nagrzewanych powierzchniach ani swobodnie się zwisać.

Jak wymienić urządzenie?

Przed wymianą uszkodzonej termopary w kuchence gazowej należy sprawdzić urządzenie pod kątem:

• obecności nagaru na roboczej końcówce (jeśli jest, należy oczyścić papierem ściernym);
• braku przepalenia tej końcówki (w takim przypadku tylko całkowita wymiana);
• sztywności połączenia styków czujnika termopary i zaworu (w razie potrzeby należy dokręcić);
• sprawności samej termopary z wytwarzaniem przy podgrzaniu SEM na poziomie minimum 15 mV.

Omawiane urządzenie należy wymieniać tylko wtedy, gdy jest ono jednoznacznie uszkodzone. W wielu przypadkach, aby kuchenka gazowa znów działała, można obejść się czyszczeniem końcówki z nagaru i sprawdzeniem styków.

Aby dokonać wymiany termopary, z kuchenki gazowej trzeba zdjąć panel przedni, a także unieść górną pokrywę z palnikami.

Robocza końcówka termopary jest sztywno zamocowana w pobliżu palnika za pomocą nakrętki. Jeśli z powodu kamienia nie daje się odkręcić, nie należy nadmiernie naciskać na klucz. Można w ten sposób jedynie złamać mocowanie. Lepiej najpierw użyć rozpuszczalnika.

Drugi koniec termopary do elektrozaworu mocuje się za pomocą złącza gwintowanego lub dwóch zacisków zaciskowych. Ich zdjęcie nie jest niczym skomplikowanym. Nowy czujnik termopary montuje się w analogicznej kolejności – jednym końcem mocuje się go przy palniku, a drugim do elektromagnesu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jak samodzielnie wymienić termoparę:

Zasada działania kontroli gazu w płycie kuchennej i piekarniku:

Budowa termopary do płyt gazowych:

Gazowa płyta kuchenna bez sprawnie działającej termopary stanowi źródło zagrożenia. Jeśli kontrola gazu przestała działać, wymiana czujnika jest jak najbardziej możliwa samodzielnie. Demontaż starego i montaż nowego urządzenia kontrolnego nie jest skomplikowany. Wystarczy zakupić urządzenie odpowiadające posiadanemu modelowi płyty i posłużyć się nieco kluczem gazowym oraz śrubokrętem.

Jeśli mają Państwo komentarze na temat lub własne uwagi do powyższych informacji, prosimy napisać je w bloku poniżej. Ciekawią nas, a także innych czytelników, Państwa opowieści o niuansach wymiany termopary, którą przeprowadzili Państwo samodzielnie. Prosimy pisać bez skrępowania.