Датчик тяги газового котла: как устроен и работает + тонкости проверки функциональности

Современное газовое оборудование, как правило, может работать полностью автоматизированно. Благодаря встроенным в конструкции компонентам контроля безопасной работы оборудования обеспечивается надёжность системы в целом. Одним из таких устройств является датчик тяги газового котла.

Согласитесь, что пользоваться оборудованием, которое не требует постоянного присутствия человека, довольно удобно. Но по какому принципу работает датчик тяги и так ли он надежен?

Эти вопросы мы рассмотрим в нашей публикации — поговорим об устройстве датчика тяги, его функциональных возможностях и особенностях проверки работоспособности. Изложенный материал дополним тематическими фото и видеоматериалами.

Конструкция и принцип действия датчика

Учитывая разнообразие исполнения газовых котлов, следует отметить, что датчики контроля тяги встречаются также разной конструкции. Если рассматривать их конструкцию исключительно обобщённо, речь пойдёт о достаточно простом механизме приборов.

Основой практически любого сенсора контроля тяги газового котла выступает биметаллический элемент, меняющий форму при изменениях температурного фона. Фактически это простая биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве или охлаждении.

Изменением формы пластины управляется контактная группа, переводящая состояние контактов на «включено» или «выключено». Коммутационный сигнал контактной группы передаётся на контроллер газового котла или на более простой механизм управления подачей газа.

Тип датчика, контролирующего тягу в дымовом канале, зависит от используемого котла.

Так, существуют и применяются на практике два типа газовых котлов:

1. Конструкции, оснащённые простым дымоходом (с естественной тягой).
2. Конструкции, оснащённые дымоходом с турбиной (с принудительной тягой).

Эти конструкции отличаются одна от другой и датчики тяги, используемые для них, также разнятся.

Устройства для котлов с естественной тягой

В котлах с естественной тягой применяется так называемый колпак дымовых газов, в тело которого встраивается простой миниатюрный термостат, как показано на картинке ниже.

Термостат простой конструкции в миниатюрном исполнении обычно наделяется соответствующей температурной меткой непосредственно на корпусе (на металлической обечайке). Эта метка (например, 75º) указывает температурную границу срабатывания контактной группы сенсора.

Термостатический прибор подобного исполнения устанавливается, как правило, в составе конструкций навесных газовых котлов, где используется колпак дымовых газов, встроенный в линию дымохода

Действует такое устройство просто. Если дымовые газы, проходящие через колпак с установленным датчиком, нагреют прибор выше установленного температурного параметра (что говорит о нарушении нормы режима тяги), контакты разомкнут цепь.

Соответственно, по причине разомкнутой цепи выключится из работы (заблокируется) система подачи газа на котёл. Повторно оборудование запустится только после остывания сенсора и восстановления разомкнутого контакта.

Конструкции датчиков турбинных котлов

Котлы, оснащённые дымоходом с турбиной, имеют несколько иной датчик определения тяги газового котла с принципом работы, отличающимся функционально. Прежде всего, отличие заключается в том, что сенсор фактически управляет вентилятором турбины котла. Иными словами, осуществляется контроль оптимальной тяги дымовых газов вентилятором.

Именно поэтому устройство датчиков тяги турбинных газовых котлов выполнено не под контроль температуры, а под контроль объёма проходящих угарных газов.

Такие датчики работают по факту наличия оптимального разрежения внутри камеры сгорания, имеют контактную группу из трёх элементов:

• контакт COM;
• нормально открытый (NO);
• нормально закрытый (NC).

Конструктивно приборы выполняются разными по форме, но их принцип действия остаётся неизменным. По факту образования рабочих условий внутри камеры газового котла (оптимальное разрежение) подводимым давлением воздуха замыкается контактная группа, отправляя сигнал на подачу газа.

Несколько другой тип сенсорных элементов, предназначенных контролировать тягу в котле – конструкции, принцип действия которых основан на разнице давлений исходящего потока

Как проверить функциональность датчика?

Нарушения тяги газового котла зачастую принято сопоставлять именно с датчиками. Во всяком случае, многие мастера традиционно указывают на неисправность датчика тяги.

Проверить, как работает датчик определения тяги на бытовом газовом котле достаточно просто. Следует отметить, что периодическая проверка таких компонентов конструкции, по сути, является обычным делом. Особенно для котлов, оснащаемых вентилятором.

Этап #1 — выполнение проверки контрольных сенсоров

Практически каждое оборудование с вентилятором имеет специальные тестовые точки, используя которые выполняется тестирование датчика.

Тестовые точки (штуцеры), как правило, размещены в области дымохода (верхняя часть котла). Пример расположения таких элементов показан на картинке ниже. Оба штуцера маркированы соответствующим образом. То есть – имеют обозначения «+» и «-», указывающие поточный ход.

Контрольные точки (штуцеры) измерения уровня разрежения внутри камеры сгорания котла. Используются эти элементы для контрольных замеров с помощью специального манометра

Рядом с контрольными штуцерами обычно есть ещё один контрольный интерфейс (слева, закрыт крышкой), через который допустимо измерить температуру газов и коэффициент полезного действия оборудования.

Порядок выполнения замеров следующий:

1. Скрутить защитные колпачки на штуцерах.
2. Подключить к штуцерам трубки манометра.
3. Соблюсти точность подключения по точкам «+» и «-».
4. Включить на котле режим «Трубочист».
5. Дождаться вывода оборудования на максимум работы.

После того, как оборудование наберёт максимум мощности, проверяют показания манометра. Прибор должен показать допустимый уровень разрежения, не выходящий за пределы установленного диапазона для конкретной марки газового котла. Требуемый диапазон можно узнать из документации на оборудование.

Выполнение тестовых замеров по уровню разрежения внутри камеры сгорания газового котла с помощью цифрового прибора манометрической функциональности

Процедура, демонстрирующая как проверить датчик тяги на бытовой газовой колонке, помимо замеров манометром, также включает ещё одно необходимое действие — проверку прессостата котла.

Вентилятор газового котла традиционно оснащается прибором, именуемым – прессостат. Благодаря этому прибору, осуществляется контроль работы вентилятора и фактически управление горелкой газового котла.

Прессостат соединён с воздушным каналом резиновыми трубками. Однако для проверки этого элемента схемы придётся вскрыть корпус газового котла.

Внутри корпуса газового котла размещены два важных устройства – вентилятор турбины плюс контрольный прибор прессостат

Принцип действия этой технической пары достаточно прост. Из воздушного канала через резиновую трубку давление (отрицательное относительно давления во второй трубке) отбирается прессостатом.

Если отбор давления в норме, контактная цепь прессостата замкнута – газовый котёл функционирует штатно. В случае изменения (отклонения) уровня разрежения, меняется разница давления, что приводит к разрыву контактной группы прессостата. Соответственно, оборудование выводится из работы (блокировка котла).

Прибор контроля работы вентилятора – прессостат, имеет на корпусе бирку технических параметров – граничных давлений по включению и отключению газовой горелки

Любой прессостат фирменного исполнения всегда имеет на корпусной части обозначения рабочих параметров. В частности, указывается параметр давления срабатывания прибора на включение и отключение (например, у прессостата, изображенного на фото выше, это 70/45 Па). Другими словами: в данном случае газовая горелка работает при давлении 70 Па и блокируется при давлении 45 Па.

Этап #2 — проверка работоспособности прессостата котла

Чтобы выполнить проверку прессостата, нужно выполнить простое действие – определить качество коммутации электрической цепи прибора. Коммутационным элементом прессостата является обычный микропереключатель, встроенный в конструкцию прибора.

Микропереключатель управляется (контакты замыкаются или размыкаются) пластиной, на которую воздействует сила давления воздуха, поступающего на прибор через трубки.

Контакты микропереключателя выведены на внешнюю сторону корпуса устройства. Соответственно для проверки нужно подключить на контактную группу измерительный прибор (мультиметр), настроенный на измерение сопротивления Ом.

Каждый фирменный прибор оснащается электрической схемой, указанной на корпусе. В соответствии с этой схемой соединяются щупы мультиметра и контакты прибора.

Тестирование на целостность прессостата газового котла с помощью стандартного инструмента электронщика (электрика) – мультиметра. Проверка целостности цепи микропереключателя

После подключения щупов мультиметра, на канал отрицательного давления прессостата присоединяется кусок силиконовой трубки. Через подключенную трубку на приборе создают отрицательное давление (просто всасывая воздух ртом) и одновременно контролируют показания мультиметра.

При нормальной коммутации стрелка прибора покажет минимальное сопротивление или не среагирует вовсе в зависимости от давления, создаваемого в трубке. Если же микропереключатель неисправен (нарушен канал коммутации), мультиметр не покажет никакой реакции. В этом случае прессостат необходимо заменить новым.

Рекомендуем ознакомиться с тонкостями осмотра и обслуживания газовых котлов.

Этап #3 — выявление причины снижения тяги

Не всегда причина снижения тяги заключается в поломке датчика.

Так, практика демонстрирует, что недостаточная тяга может быть обусловлена многими другими факторами:

• засорением трубок передачи воздуха;
• засорением внутренней области улитки вентилятора;
• образованием конденсата внутри силиконовых трубок;
• попаданием инородных предметов внутрь трубок.

Одной из частых причин снижения тяги котла нередко становится засорение внутренней области улитки вентилятора. Чистка этой области восстанавливает тягу в полном объёме.

Очистка внутренней части улитки вентилятора газового котла способствует восстановлению тяги на прежний уровень. Для выполнения обслуживания требуется немного воды и мягкая щётка

На лопатках крыльчатки вентилятора и стенках улитки после продолжительной работы газового котла собирается большое количество пыли и гари. Со временем эти отложения уплотняются, приобретают жёсткую структуру и в результате создают существенное сопротивление воздушному потоку. Это и есть одна из частых причин потери тяги котлом.

Вентилятор котла, конечно же, придётся демонтировать, прежде чем провести чистку внутренней области. Большинством конструкций котлов предусмотрен лёгкий демонтаж/монтаж вентилятора. Обычно достаточно отвернуть два-три крепёжных винта, чтобы отсоединить компонент от шасси. Предварительно следует отключить газовый котёл от электропитания.

Вот, примерно, такое состояние вентилятора газового котла должно быть в процессе работы оборудования, чтобы обеспечивалась оптимальная тяга дымовых газов

Промывку водой следует выполнять с таким расчётом, чтобы влага не попала на статорную обмотку электродвигателя и другие электрические элементы. Лучшим вариантом видится чистка путём продувки внутренней области улитки и лопастей сжатым воздухом. Правда, в домашних условиях такой вариант зачастую невозможен.

Рекомендации по чистке и собственноручному обслуживанию газовой колонки мы привели в следующей статье.

Этап #4 — повторное тестирование тяги

По завершении процедуры очистки вентилятора турбины газового котла и установки этого компонента конструкции на своё рабочее место, предстоит повторить тестирование оборудования на уровень тяги дымовых газов.

То есть опять же следует выполнить операцию, которая описывалась выше – проверка уровня разрежения внутри камеры сгорания. Предварительно разобранный корпус газового котла необходимо установить на место – привести котёл в полное рабочее состояние.

Собранный газовый котёл – обязательное условие перед тестированием оборудования на уровень разрежения внутри камеры сгорания, так как вскрытый корпус нарушает нормальную работу турбины

Как правило, результаты проверки демонстрируют некоторое увеличение показаний манометра, что свидетельствует о нормальном рабочем состоянии канала отвода дымовых газов. Учитывая такую практику, можно сделать соответствующий вывод, что далеко не всегда первостепенной причиной нарушения режима тяги газового котла является именно датчик температуры или прессостат.

Поэтому изначально проверять нужно всё оборудование и аксессуары, задействованные в схеме дымового канала. Ведь в данном случае проблема была в засорении вентилятора турбины газового котла.

Возможные причины срабатывания датчика

Нередко частое срабатывание датчика тяги газового котла наблюдается непосредственно после установки нового оборудования с последующим запуском в эксплуатацию.

Сбои в работе котла при таком варианте, как правило, обусловлены:

• некорректной схемой построения канала удаления дыма;
• неординарными погодными условиями в регионе;
• нарушением тяговых характеристик оборудования;
• неправильной настройкой контроллера управления.

В регионах, где преобладают сильные ветра, причина срабатывания датчика может быть банальной — попадание ветра в канал отвода дымовых газов. Для таких случаев рекомендуется дополнительно устанавливать на трубе тяговый стабилизатор.

О тяговых характеристиках было отмечено выше, а для настройки контроллера газовой колонки следует привлекать специалистов.

Выводы и полезное видео по теме

В ролике рассмотрены конструктивные детали датчиков тяги, место расположения этих компонентов и их принцип работы:

Если профессиональные мастера достаточно хорошо знакомы с газовым оборудованием, для обычного пользователя устранение неисправностей газового котла – это «тёмный лес». Кроме того, обращение с газовыми системами при отсутствии соответствующих знаний чревато серьёзными последствиями.

Поэтому когда есть желание самостоятельно заменить или отремонтировать тот же датчик тяги или какое-то иное оборудование газовой колонки, прежде нужно как минимум изучить систему. Но лучший способ устранения дефектов газовой системы – это обращение к специалистам.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями по принципу работы датчика тяги? Или желаете поделиться с другими пользователями своим опытом проверки датчика? Пишите свои замечания и комментарии в блоке ниже, добавляйте уникальные фото собственноручного тестирования.