Thermokoppel voor een gasboiler: constructie en werkingsprincipe + controle en vervanging door uzelf

De constructies van moderne gasboilers en -ketels zijn uitgerust met een reeks verschillende sensoren. Dit is een vanzelfsprekend punt, gezien de volledig automatische werking van dergelijke apparatuur. Met behulp van sensoren worden verschillende parameters van het systeem geanalyseerd, en het eindresultaat is de juiste afstelling van de gasapparatuur op de bijbehorende werkmodus.

Een van de belangrijke technologische sensoren is het thermokoppel voor de gasboiler, dat veranderingen in de werktemperatuur bewaakt. In dit artikel bespreken we de opbouw en het werkingsprincipe van het thermokoppel, manieren om de werking te controleren. Ook bekijken we hoe u dit onderdeel zelf kunt vervangen.

Opbouw en functie van het thermokoppel

Sensorcomponenten die de thermokoppel constructief vormen, hebben een brede toepassing gevonden, niet alleen in huishoudelijke techniek, maar ook in industriële apparatuur. In wezen moet het thermokoppel worden beschouwd als een thermo-elektrische omvormer.

In de regel wordt een dergelijke omvormer gebruikt voor het meten van de omgevingstemperatuur. In het bijzonder, als u onderzoekt hoe het thermokoppel werkt in de constructie van een gasketel, kunt u opmerken dat dankzij een dergelijke sensor de temperatuur van de vlam van de gasbrander wordt gecontroleerd (gemeten).

Zo ziet een thermokoppel er ongeveer uit, maar niet voor alle constructies van gasboilers. Afzonderlijke exemplaren van apparatuur kunnen worden uitgerust met sensoren van een andere configuratie.

Constructieve kenmerken van het thermokoppel

De uitvoering van het thermokoppel is niet bijzonder complex, maar vanuit technologisch oogpunt vereist de vervaardiging van dit onderdeel hoge precisie en het naleven van de specificaties van de gebruikte componenten.

De belangrijkste componenten van de sensor zijn twee metalen elementen met verschillende fysieke eigenschappen.

Deze elementen (draden) worden aan één kant aan de uiteinden gesoldeerd, terwijl de uiteinden aan de andere kant vrij blijven — ze worden gebruikt voor aansluiting op de thermo-EMK-omvormer en voor overdracht van het potentiaalverschil.

Schema van een klassiek thermokoppel: 1 – laspunt (eigenlijk het meetelement); 2 – metaal met één thermospanningswaarde; 3 – metaal met een andere thermospanningswaarde; 4 – voltmeter waarmee men de meting in millivolt kan aflezen bij verhitting van de sensor.

Werkingsprincipe en functie van de sensor

Het thermo-elektrisch effect (met andere woorden – het Seebeck-effect) bepaalt het werkingsprincipe van het beschreven apparaat. Geleiders van verschillende metalen, die op één punt zijn verbonden, creëren een potentiaalverschil, omdat verschillende metalen een andere thermospanningscoëfficiënt hebben.

Met betrekking tot de geiser zorgt de werking van de thermokoppel voor bewaking van de verbranding en bescherming tegen mogelijke gasophoping. Wanneer de brander van een gasboiler of boiler actief is (vlam produceert), genereert de thermokoppel die in de vlamzone is geplaatst, bij verhitting een elektrische stroom. De stroomsterkte is voldoende om het openen en vasthouden van de gasklep te regelen.

Schema van het klassieke type voor geisers, dat de werking van de apparatuur duidelijk weergeeft: 1 – vlamcontrolesensor/thermokoppel; 2 – relais voor thermische beveiliging; 3 – mechaniek van de elektromagnetische klep

Als de verhittingstemperatuur plotseling daalt (gedoofde brandervlam), neemt de gegenereerde stroomsterkte ook af, wat leidt tot het sluiten van de gasklep. De gastoevoer naar het systeem wordt geblokkeerd, wat zorgt voor een veilige werking van de apparatuur.

Als de gasklep op uw geiser niet werkt, raden wij u aan kennis te nemen van de controle- en reparatiemethoden.

Controle van het thermokoppel van de huishoudelijke gasboiler

Langdurig gebruik van de huishoudelijke geiser kan leiden tot het moment dat de thermokoppel defect raakt. In dat geval is het nodig de werking van het systeem te controleren en, dienovereenkomstig, de controlesensor zelf te testen.

Natuurlijk zijn niet alle eigenaren van gasapparatuur in staat om dergelijk werk uit te voeren. Ook vanuit veiligheidsoogpunt is de beste oplossing contact opnemen met een gasbedrijf om dit probleem aan te pakken.

Maar tegelijkertijd kunnen de situaties verschillend zijn, inclusief de onmogelijkheid om om welke reden dan ook specialisten in te schakelen. Dan blijft er maar één uitweg over – zelf proberen het werk te doen.

Op de afbeelding is een van de varianten van de geïnstalleerde thermokoppel te zien, die gecontroleerd moet worden: 1 – het warme gebied van de sensor, dat het vaakst aan beschadiging onderhevig is; 2 – de bevestigingsmoer die losgedraaid moet worden voor demontage; Dezelfde moer kan aan het andere uiteinde van de thermokoppel worden gebruikt.

In deze variant van de gebeurtenissen bent u, als niet-ingewijde in gaszaken, geïnteresseerd in hoe u de thermokoppel van een gasboiler kunt controleren met een tester – een veelgebruikt meetinstrument voor elektriciteit en elektronica. Wij proberen dit technische moment te verduidelijken om de taak te vergemakkelijken.

Fase #1 — voorbereiding voor controle met tester

Om te beginnen herinneren wij u eraan: een tester is een meetinstrument – analoog of digitaal – waarmee u het volgende kunt meten:

• weerstand;
• spanning (wissel- en gelijkspanning);
• stroomsterkte (wissel- en gelijkstroom).

De genoemde meetwaarden zijn als het ware de basis. Bovendien kunnen moderne testers nog een reeks andere parameters controleren, zoals inductie of capaciteit.

Maar gezien het werkingsprincipe van de thermokoppel van een huishoudelijke gasboiler is de spanningsmeetmodus in het millivoltbereik ruim voldoende.

De procedure voor het testen van de thermokoppel met behulp van een meetinstrument en een eenvoudig verwarmingselement – een paraffinekaars. Zoals te zien is aan de meting van de tester (25 mV), is de vlamcontrolesensor van de gasbrander in orde.

Naast het meetinstrument (tester) hebt u nog een eenvoudig instrument nodig: een warmtebron. Het is beter als deze bron open vuur kan uitstralen. Daarom is het gebruik van een gewone paraffinekaars de optimale keuze.

Fase #2 — visuele inspectie op defecten

De procedure voor het testen van de vlamcontrolesensor is eenvoudig. Voordat u echter met de hete test begint, wordt aanbevolen de thermokoppel zorgvuldig visueel te inspecteren aan de buitenzijde.

Bij inspectie van het laspunt en de neerwaartse staaf mogen er geen fysieke defecten aan het metaal zichtbaar zijn op het oppervlak, inclusief doorbrandplekken.

Fase #3 — testen van de werking van de sensor

Na de visuele inspectie kunt u direct overgaan tot de hete test. Hiervoor wordt het laspunt en het neerwaartse gedeelte van de staaf van de thermokoppel van de gasboiler boven de lont van de kaars geplaatst.

Vervolgens wordt het meetinstrument (tester) aangesloten op de aansluitpunten van de thermokoppel, waarna de kaars wordt aangestoken. De gevormde potentiaal wordt afgelezen op de werkschaal van het meetinstrument.

In principe is het toegestaan om elke geschikte warmtebron te gebruiken voor het testen van de sensor, bijvoorbeeld een huishoudaansteker. De metingen op de tester kunnen echter, afhankelijk van het vermogen van de warmtebron, lager of juist hoger zijn dan normaal.

Het ontbreken van enige indicatie van elektrisch potentiaal wijst duidelijk op een defect van de sensor. Bij gedeeltelijke defecten kunnen op het meetinstrument chaotische (onstablele) metingen van enkele millivolten worden waargenomen. Als de sensor van de geiser echter in orde is, geeft het instrument doorgaans een stabiele waarde van tientallen millivolten (20-30 mV).

Bovendien, naarmate de behuizing van de thermokoppel wordt verhit door de kaarsvlam, veranderen de metingen op de schaal van het instrument lichtjes in de richting van een toename. Als de kaarsvlam wordt gedoofd, zullen de metingen van de tester naar nul gaan naarmate de behuizing van de staaf en het lasgebied afkoelen. Dat is eigenlijk alles. In dit scenario kan de thermokoppel, als volledig functionerend, veilig op de plaats van bestemming worden geplaatst.

Hoe vervangt u de temperatuursensor?

De meeste reparatie- (vervangings)opties voor de thermokoppel van een huishoudelijke geiser vereisen demontage van dit onderdeel uit de constructie van het apparaat. De potentiële vakman moet daarom op de hoogte zijn van hoe de sensor wordt gedemonteerd en gemonteerd. Laten we bekijken hoe de vervanging van de thermokoppel in een gasboiler wordt uitgevoerd en wat daarvoor nodig is.

De gereedschapsset is vrij eenvoudig. Meestal zijn een of twee steeksleutels nodig voor een moer van 14 (of 15).

Het is vermeldenswaard dat, afhankelijk van het specifieke model van de boiler, de maat van de bevestigingsmoeren kan verschillen, evenals de constructie van de thermokoppel zelf. Bij sommige modellen wordt de thermokoppel met schroeven bevestigd.

Demontage van de controlesensor op de geiser voor verdere functionaliteitstests. Afhankelijk van het model van de boiler kunnen de bevestigingsopties van de sensor verschillen.

De vakman moet dus de sensor losmaken van de bevestigingsschroeven, waarna de constructie wordt verwijderd en kan worden gerepareerd of vervangen door een nieuwe. De montage van het nieuwe onderdeel gebeurt in omgekeerde volgorde.

Heeft u problemen met de thermokoppel van de geiser? In dat geval raden wij u aan de handleiding voor reparatie en vervanging te raadplegen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De onderstaande video toont het testproces van een thermokoppel die is geïnstalleerd op een van de modellen van gasboilers.

Het videomateriaal legt in detail uit hoe u het belangrijke onderdeel van de geiser kunt demonteren, controleren en vervangen, zonder welke de apparatuur feitelijk alleen in de modus zonder controle operationeel blijft, wat uiterst gevaarlijk is voor de eindgebruiker:

Het vervangen van de sensor met eigen handen is mogelijk. De thuismonteur moet echter over metaalbewerkingsvaardigheden beschikken en meetapparatuur kunnen gebruiken:

Dankzij de thermokoppel wordt het ontstekings- en verwarmingsproces geautomatiseerd, waardoor de veiligheid van het gebruik van de geiser en de ketel toeneemt. Het besproken materiaal stelt u niet alleen in staat om de technologische betekenis van de thermokoppel in gaspompen volledig te beoordelen en de constructieve nuances van huishoudelijke ketels te begrijpen, maar ook, indien nodig, de reparatie van de apparatuur zelf uit te voeren. Het is daarbij belangrijk om de veiligheidsregels in gedachten te houden en als u twijfelt aan uw eigen kunnen, kunt u beter een specialist raadplegen.

Wilt u uw eigen ervaring met het testen van de werking van de thermokoppel delen? Of heeft u nuttige informatie over het onderwerp van het artikel en wenst u uw kennis met andere gebruikers te delen? Schrijf uw opmerkingen, neem deel aan de discussies – het feedbackformulier vindt u hieronder.