Czujnik ciągu kotła gazowego: jak jest zbudowany i działa + szczegóły sprawdzania funkcjonalności

Nowoczesne urządzenia gazowe z reguły mogą działać w pełni automatycznie. Dzięki wbudowanym w konstrukcję elementom kontroli bezpiecznej pracy urządzenia zapewniona jest niezawodność całego systemu. Jednym z takich urządzeń jest czujnik ciągu kotła gazowego.

Przyznaj Pan/Pani, że korzystanie z urządzenia, które nie wymaga stałej obecności człowieka, jest dość wygodne. Ale na jakiej zasadzie działa czujnik ciągu i czy jest tak niezawodny?

Te pytania omówimy w naszej publikacji – porozmawiamy o budowie czujnika ciągu, jego funkcjonalnościach i cechach sprawdzania sprawności. Przedstawiony materiał uzupełnimy tematycznymi zdjęciami i materiałami wideo.

Budowa i zasada działania czujnika

Biorąc pod uwagę różnorodność wykonania kotłów gazowych, należy zauważyć, że czujniki kontroli ciągu występują również w różnych konstrukcjach. Jeśli rozpatrywać ich budowę wyłącznie ogólnie, będzie mowa o dość prostym mechanizmie urządzeń.

Podstawą praktycznie każdego czujnika kontroli ciągu kotła gazowego jest element bimetaliczny, zmieniający kształt przy zmianach tła temperaturowego. W rzeczywistości jest to prosta płytka bimetaliczna, która wygina się podczas ogrzewania lub chłodzenia.

Zmianą kształtu płytki steruje grupa styków, przełączająca stan styków na «włączony» lub «wyłączony». Sygnał przełączający grupy styków przekazywany jest do sterownika kotła gazowego lub do prostszego mechanizmu sterowania dopływem gazu.

Typ czujnika kontrolującego ciąg w kanale dymowym zależy od używanego kotła.

Tak, istnieją i są stosowane w praktyce dwa typy kotłów gazowych:

1. Konstrukcje wyposażone w prosty komin (z naturalnym ciągiem).
2. Konstrukcje wyposażone w komin z turbiną (z ciągiem wymuszonym).

Te konstrukcje różnią się od siebie, a czujniki ciągu stosowane dla nich również się różnią.

Urządzenia dla kotłów z naturalnym ciągiem

W kotłach z naturalnym ciągiem stosuje się tak zwany kaptur spalin, w którego korpus wbudowany jest prosty miniaturowy termostat, jak pokazano na poniższym obrazku.

Termostat o prostej konstrukcji w miniaturowym wykonaniu jest zwykle wyposażony w odpowiednie oznaczenie temperatury bezpośrednio na obudowie (na metalowej obręczy). Oznaczenie to (np. 75º) wskazuje granicę temperaturową zadziałania grupy styków czujnika.

Urządzenie termostatyczne tego typu jest instalowane zazwyczaj w konstrukcjach wiszących kotłów gazowych, gdzie używany jest kapturek spalin wbudowany w linię przewodu dymowego.

Takie urządzenie działa prosto. Jeśli spaliny przechodzące przez kapturek z zainstalowanym czujnikiem ogrzeją urządzenie powyżej ustawionego parametru temperatury (co świadczy o naruszeniu normy ciągu), styki rozłączą obwód.

W związku z tym, z powodu rozłączonego obwodu, system podawania gazu do kotła wyłączy się (zablokuje). Urządzenie uruchomi się ponownie dopiero po ochłodzeniu czujnika i przywróceniu rozłączonego styku.

Konstrukcje czujników kotłów turbinowych

Kotły wyposażone w przewód dymowy z turbiną mają nieco inny czujnik ciągu kotła gazowego, o funkcjonalnie odmiennej zasadzie działania. Przede wszystkim różnica polega na tym, że czujnik faktycznie steruje wentylatorem turbiny kotła. Innymi słowy, optymalny ciąg spalin jest kontrolowany przez wentylator.

Dlatego właśnie konstrukcja czujników ciągu turbinowych kotłów gazowych jest zaprojektowana nie do kontroli temperatury, ale do kontroli objętości przepływających spalin.

Takie czujniki działają na podstawie obecności optymalnego podciśnienia wewnątrz komory spalania, mają grupę styków złożoną z trzech elementów:

• styk COM;
• normalnie otwarty (NO);
• normalnie zamknięty (NC).

Konstrukcyjnie urządzenia są wykonywane w różnych kształtach, ale ich zasada działania pozostaje niezmienna. Po utworzeniu warunków pracy wewnątrz komory kotła gazowego (optymalne podciśnienie) przez doprowadzone ciśnienie powietrza zamyka się grupa styków, wysyłając sygnał do podawania gazu.

Nieco inny typ elementów czujnikowych przeznaczonych do kontroli ciągu w kotle – konstrukcje, których zasada działania opiera się na różnicy ciśnień strumienia wychodzącego.

Jak sprawdzić funkcjonalność czujnika?

Zaburzenia ciągu kotła gazowego często kojarzy się właśnie z czujnikami. W każdym razie wielu specjalistów tradycyjnie wskazuje na awarię czujnika ciągu.

Sprawdzenie, jak działa czujnik ciągu w domowym kotle gazowym, jest dość proste. Należy zauważyć, że okresowe sprawdzanie takich elementów konstrukcji jest w zasadzie rutynową czynnością. Szczególnie w przypadku kotłów wyposażonych w wentylator.

Etap #1 — przeprowadzenie kontroli czujników kontrolnych

Praktycznie każde urządzenie z wentylatorem ma specjalne punkty testowe, za pomocą których wykonuje się testowanie czujnika.

Punkty testowe (złączki) są zazwyczaj umieszczone w obszarze przewodu kominowego (górna część kotła). Przykład lokalizacji takich elementów pokazano na obrazku poniżej. Obie złączki są odpowiednio oznaczone. To znaczy – mają oznaczenia «+» i «-», wskazujące kierunek przepływu.

Punkty kontrolne (złączki) do pomiaru poziomu podciśnienia wewnątrz komory spalania kotła. Elementy te są używane do pomiarów kontrolnych za pomocą specjalnego manometru.

Obok złączek kontrolnych znajduje się zazwyczaj jeszcze jeden interfejs kontrolny (po lewej, zamknięty pokrywą), za pomocą którego można zmierzyć temperaturę spalin oraz sprawność urządzenia.

Kolejność wykonywania pomiarów jest następująca:

1. Odkręcić zaślepki ochronne na złączkach.
2. Podłączyć do złączek przewody manometru.
3. Zachować dokładność podłączenia według punktów «+» i «-».
4. Włączyć w kotle tryb «Kominiarz».
5. Poczekać, aż urządzenie osiągnie maksymalną moc pracy.

Po tym, jak urządzenie osiągnie maksymalną moc, sprawdza się wskazania manometru. Przyrząd powinien wskazać dopuszczalny poziom podciśnienia, nieprzekraczający ustalonego zakresu dla konkretnej marki kotła gazowego. Wymagany zakres można znaleźć w dokumentacji urządzenia.

Wykonanie pomiarów testowych poziomu podciśnienia wewnątrz komory spalania kotła gazowego za pomocą cyfrowego przyrządu o funkcji manometrycznej.

Procedura pokazująca, jak sprawdzić czujnik ciągu w domowym gazowym podgrzewaczu przepływowym, oprócz pomiarów manometrem, obejmuje również jeszcze jedną niezbędną czynność – sprawdzenie presostatu kotła.

Wentylator kotła gazowego tradycyjnie wyposażony jest w urządzenie zwane presostatem. Dzięki temu urządzeniu realizowane jest sterowanie pracą wentylatora i w zasadzie zarządzanie palnikiem kotła gazowego.

Presostat połączony jest z kanałem powietrznym gumowymi przewodami. Aby jednak sprawdzić ten element układu, konieczne będzie otwarcie obudowy kotła gazowego.

Wewnątrz obudowy kotła gazowego znajdują się dwa ważne urządzenia – wentylator turbiny oraz przyrząd kontrolny presostat.

Zasada działania tej pary technicznej jest dość prosta. Z kanału powietrznego przez gumowy przewód ciśnienie (ujemne względem ciśnienia w drugim przewodzie) jest pobierane przez presostat.

Jeśli pobór ciśnienia jest prawidłowy, obwód styków presostatu jest zamknięty – kocioł gazowy działa normalnie. W przypadku zmiany (odchylenia) poziomu podciśnienia, zmienia się różnica ciśnień, co prowadzi do rozłączenia grupy styków presostatu. W związku z tym urządzenie zostaje wyłączone z pracy (blokada kotła).

Urządzenie kontrolujące pracę wentylatora – presostat – posiada na obudowie etykietę z parametrami technicznymi – ciśnieniami granicznymi załączania i wyłączania palnika gazowego.

Każdy presostat markowy zawsze posiada na obudowie oznaczenia parametrów roboczych. W szczególności podany jest parametr ciśnienia zadziałania urządzenia przy załączaniu i wyłączaniu (np. dla presostatu widocznego na powyższym zdjęciu jest to 70/45 Pa). Innymi słowy: w tym przypadku palnik gazowy działa przy ciśnieniu 70 Pa i jest blokowany przy ciśnieniu 45 Pa.

Etap #2 — sprawdzenie sprawności presostatu kotła

Aby przeprowadzić kontrolę presostatu, należy wykonać prostą czynność – określić jakość komutacji obwodu elektrycznego urządzenia. Elementem komutacyjnym presostatu jest zwykły mikroprzełącznik wbudowany w konstrukcję urządzenia.

Mikroprzełącznik jest sterowany (styki zamykają się lub otwierają) płytką, na którą oddziałuje siła ciśnienia powietrza dopływającego do urządzenia przez rurki.

Styki mikroprzełącznika są wyprowadzone na zewnętrzną stronę obudowy urządzenia. W związku z tym do kontroli należy podłączyć do grupy styków przyrząd pomiarowy (multimetr) ustawiony na pomiar rezystancji (omy).

Każde markowe urządzenie jest wyposażone w schemat elektryczny podany na obudowie. Zgodnie z tym schematem łączy się sondy multimetru z stykami urządzenia.

Testowanie ciągłości presostatu kotła gazowego za pomocą standardowego narzędzia elektronika (elektryka) – multimetru. Sprawdzenie ciągłości obwodu mikroprzełącznika.

Po podłączeniu sond multimetru, do kanału ciśnienia ujemnego presostatu dołącza się kawałek silikonowej rurki. Przez podłączoną rurkę w urządzeniu wytwarza się ciśnienie ujemne (poprzez zwykłe zasysanie powietrza ustami) i jednocześnie kontroluje wskazania multimetru.

Przy prawidłowej komutacji wskazówka przyrządu pokaże minimalną rezystancję lub nie zareaguje wcale w zależności od ciśnienia wytworzonego w rurce. Jeśli natomiast mikroprzełącznik jest uszkodzony (zakłócony kanał komutacji), multimetr nie wykaże żadnej reakcji. W tym przypadku presostat należy wymienić na nowy.

Zalecamy zapoznanie się z niuansami przeglądu i konserwacji kotłów gazowych.

Etap #3 — ustalenie przyczyny spadku ciągu

Nie zawsze przyczyną spadku ciągu jest uszkodzenie czujnika.

Tak, praktyka pokazuje, że niedostateczny ciąg może wynikać z wielu innych czynników:

• zatkania rurek doprowadzających powietrze;
• zatkania wewnętrznej części ślimaka wentylatora;
• tworzenia się kondensatu wewnątrz silikonowych rurek;
• dostania się ciał obcych do wnętrza rurek.

Jedną z częstych przyczyn spadku ciągu kotła jest zanieczyszczenie wewnętrznej części ślimaka wentylatora. Czyszczenie tego obszaru w pełni przywraca ciąg.

Czyszczenie wewnętrznej części ślimaka wentylatora kotła gazowego przyczynia się do przywrócenia ciągu do poprzedniego poziomu. Do wykonania konserwacji potrzebne są woda i miękka szczotka.

Na łopatkach wirnika wentylatora i ściankach ślimaka po długotrwałej pracy kotła gazowego gromadzi się duża ilość kurzu i sadzy. Z czasem te osady zagęszczają się, nabierają twardej struktury i w rezultacie stwarzają znaczny opór przepływowi powietrza. To właśnie jedna z częstych przyczyn utraty ciągu przez kocioł.

Oczywiście, konieczne będzie zdemontowanie wentylatora kotła przed przeprowadzeniem czyszczenia wewnętrznej części. Większość konstrukcji kotłów przewiduje łatwy demontaż/montaż wentylatora. Zazwyczaj wystarczy odkręcić dwa lub trzy śruby mocujące, aby odłączyć komponent od podwozia. Przedtem należy odłączyć kocioł gazowy od zasilania elektrycznego.

Oto mniej więcej taki stan wentylatora kotła gazowego powinien być podczas pracy urządzenia, aby zapewnić optymalny ciąg spalin.

Płukanie wodą należy wykonać w taki sposób, aby wilgoć nie dostała się na uzwojenie stojana silnika elektrycznego i inne elementy elektryczne. Najlepszym rozwiązaniem wydaje się czyszczenie poprzez przedmuchanie wewnętrznej części ślimaka i łopatek sprężonym powietrzem. Niestety, w warunkach domowych takie rozwiązanie często jest niemożliwe.

Zalecenia dotyczące czyszczenia i samodzielnej konserwacji podgrzewacza przepływowego podaliśmy w następnym artykule.

Etap #4 — ponowne testowanie ciągu

Po zakończeniu procedury czyszczenia wentylatora turbiny kotła gazowego i zainstalowaniu tego elementu konstrukcji na swoim miejscu pracy, należy ponownie przetestować urządzenie pod kątem poziomu ciągu spalin.

To znaczy, ponownie należy wykonać czynność opisaną powyżej – sprawdzenie poziomu podciśnienia wewnątrz komory spalania. Wcześniej zdemontowaną obudowę kotła gazowego należy zamontować na miejsce – doprowadzić kocioł do pełnego stanu roboczego.

Zmontowany kocioł gazowy jest obowiązkowym warunkiem przed testowaniem urządzenia pod kątem poziomu podciśnienia wewnątrz komory spalania, ponieważ otwarta obudowa zakłóca normalną pracę turbiny

Z reguły wyniki kontroli wykazują pewien wzrost wskazań manometru, co świadczy o normalnym stanie roboczym kanału odprowadzania spalin. Biorąc pod uwagę taką praktykę, można wyciągnąć odpowiedni wniosek, że nie zawsze główną przyczyną zakłócenia ciągu kotła gazowego jest czujnik temperatury lub presostat.

Dlatego początkowo należy sprawdzić całe wyposażenie i akcesoria zaangażowane w schemat kanału dymowego. W końcu w tym przypadku problemem było zatkanie wentylatora turbiny kotła gazowego.

Możliwe przyczyny zadziałania czujnika

Nierzadko częste zadziałanie czujnika ciągu kotła gazowego obserwuje się bezpośrednio po zainstalowaniu nowego sprzętu i uruchomieniu go do eksploatacji.

Awaria kotła w takim przypadku zazwyczaj spowodowana jest:

• nieprawidłowym schematem budowy kanału usuwania dymu;
• nietypowymi warunkami pogodowymi w regionie;
• naruszeniem charakterystyk ciągu urządzenia;
• nieprawidłowym ustawieniem kontrolera sterowania.

W regionach, gdzie dominują silne wiatry, przyczyna zadziałania czujnika może być banalna – wiatr dostający się do kanału odprowadzania spalin. W takich przypadkach zaleca się dodatkowo zamontowanie na rurze stabilizatora ciągu.

O charakterystykach ciągu wspomniano powyżej, a do ustawienia kontrolera kotła gazowego należy zatrudnić specjalistów.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W filmie omówiono szczegóły konstrukcyjne czujników ciągu, miejsce umiejscowienia tych komponentów oraz zasadę ich działania:

Jeśli profesjonalni mistrzowie są wystarczająco dobrze zaznajomieni z urządzeniami gazowymi, to dla przeciętnego użytkownika usuwanie usterek kotła gazowego jest 'ciemną sprawą'. Ponadto obchodzenie się z systemami gazowymi przy braku odpowiedniej wiedzy może prowadzić do poważnych konsekwencji.

Dlatego gdy istnieje chęć samodzielnej wymiany lub naprawy tego samego czujnika ciągu lub innego urządzenia kotła gazowego, należy najpierw przynajmniej zapoznać się z systemem. Najlepszym sposobem usuwania usterek w systemie gazowym jest jednak zwrócenie się do specjalistów.

Chcesz uzupełnić powyższy materiał użytecznymi uwagami na temat zasady działania czujnika ciągu? A może chcesz podzielić się z innymi użytkownikami swoim doświadczeniem w testowaniu czujnika? Napisz swoje uwagi i komentarze w bloku poniżej, dodaj unikalne zdjęcia własnoręcznego testowania.