Sensores para caldeiras a gás: tipos, princípio de operação, características

Uma caldeira a gás moderna é uma unidade de engenharia complexa usada para aquecer água e instalações residenciais. Sensores especiais para caldeiras a gás ajudam a monitorar e vincular o trabalho de todos os seus mecanismos. Vale a pena esclarecer seu princípio de ação. Você concorda?

É graças aos sensores que os principais princípios de operação dos equipamentos a gás são observados - segurança e automação são garantidas. No artigo que apresentamos, todos os tipos desses dispositivos compactos e os recursos de sua instalação são descritos em detalhes. Com base nos nossos conselhos, você poderá equipar perfeitamente a caldeira.

Os principais tipos de sensores

O principal princípio de operação de todos os sensores é a conversão do sinal e a interpretação do resultado, para informar prontamente o usuário sobre alterações na operação da caldeira a gás.

O equipamento a gás está equipado com um conjunto de equipamentos adicionais, graças aos quais pode ser programado para operação em um determinado modo.

Um sensor compacto de superaquecimento prolonga a vida útil da caldeira a gás e evita que ela se deteriore devido à alta temperatura da água

Principais sensores responsáveis ​​pela segurança do equipamento:

• tração;
• temperatura (externa e interna);
• chama;
• sensores de pressão (presostat);
• superaquecimento.

Considere as características e características operacionais de cada um deles.

Para determinar a força de tração, o dispositivo usa um sensor de tração ou relé térmico para caldeira a gás, ele é responsável pela combustão correta do gás.

Graças a este pequeno sensor de tração, o monóxido de carbono não entra na sala, mas é descarregado por uma chaminé para a rua.

O calado é necessário para livrar a caldeira de monóxido de carbono. O calado normal "remove" os produtos de combustão da sala, e não nela, fracos podem provocar atenuação da coluna e, como conseqüência, um acidente.

Na maioria das vezes, esses sensores são instalados no escape de fumaça. No caso de falha do sensor, a fumaça dos produtos de combustão entra na sala e representa uma ameaça à segurança da vida.

O tipo de sensor depende do tipo de caldeira à qual você deseja conectá-lo.O primeiro tipo é caldeiras com calado natural, o segundo - com calado forçado.

O diagrama mostra claramente a diferença na operação das câmaras de combustão abertas e fechadas em caldeiras a gás, bem como no dispositivo de chaminé

Nos dispositivos de tração natural, a câmara de combustão está aberta. Durante a operação normal, o monóxido de carbono sai pela chaminé e um termostato de segurança monitora a presença de corrente de ar e a temperatura dos gases de combustão. Nessas caldeiras, um sensor é usado na forma de uma placa de metal com um contato anexado a ela.

O princípio de sua operação é sinalizar a válvula, que no momento certo irá bloquear o fluxo de gás para o queimador. Dentro do relé térmico há uma tira de metal que responde às mudanças de temperatura.

O relé térmico é ajustado para uma temperatura específica de acordo com o combustível na caldeira. Se for usado gás natural, os limites de temperatura serão de +75 ° C a +950 ° C, no caso de uso liquefeito - + 75- + 1500 ° C.

Se houver uma falha no processo de saída do monóxido de carbono (através de uma chaminé para a rua), em outras palavras, a força de tração é violada e o dispositivo funciona. Quando isso acontece, a temperatura dentro do dispositivo aumenta, o metal se expande, o sensor é ativado e a caldeira esfria.

Os proprietários de aparelhos a gás com calado natural devem prestar atenção ao conceito de "empuxo reverso". Em palavras simples, esse é um processo no qual o monóxido de carbono entra na sala, em vez de ser descarregado na chaminé.

A falha ocorre com flutuações de temperatura, a instalação incorreta da chaminé ou seu entupimento e cálculos imprecisos do tamanho da chaminé também podem afetar. Independentemente da causa do retrocesso, ele deve ser removido imediatamente para evitar envenenamento por monóxido de carbono.

Impulso forte nas costas em ação. Pode provocar envenenamento de moradores de um apartamento ou casa devido à grande quantidade de monóxido de carbono na sala.

Nos dispositivos de tiragem forçada, uma câmara de combustão fechada é instalada e o gás é descarregado da turbina do ventilador. Um sensor de relé pneumático feito na forma de uma membrana é usado aqui.

Sob tração normal, a membrana se deforma levemente sob a força do monóxido de carbono. Quando o fluxo fica muito fraco e a membrana permanece imóvel, os contatos se desconectam e a válvula de gás se fecha. Esse sensor monitora a operação do ventilador e a velocidade dos produtos de combustão.

Se houver dúvidas sobre a operação do dispositivo que interrompe o suprimento de gás em caso de vazamento de gás, é recomendável instalar próximo ao equipamento a gás sensor de monóxido de carbono. A instalação é altamente recomendada, mas opcional.

As razões para o acionamento do sensor de tiragem são: erros na instalação da caldeira ou chaminé, entupimento da chaminé ou parada do ventilador (apenas em dispositivos com tiragem forçada).

O princípio de operação e o dispositivo para o sistema de automação de uma caldeira a gás são descritos em detalhes no próximo artigocom o qual recomendamos que você se familiarize.

O princípio de operação do pressostato

Um pressostato ou sensor de pressão protege a caldeira de superaquecimento durante uma mudança repentina na pressão do gás ou uma diminuição no fluxo de água.

A instalação de um pressostato protege o equipamento a gás contra picos de pressão repentinos ou muito grandes e, se necessário, desliga o aparelho a gás

Visualmente, esse é um sensor ou relé elétrico padrão, na maioria dos casos com dois detectores de circuitos elétricos. São essas cadeias que determinam dois modos principais de operação do dispositivo:

• 1 modo assume pressão normal durante a qual a membrana termostática do sensor não muda sua localização e o primeiro grupo de contatos fecha. A caldeira funciona normalmente devido à passagem de corrente através deste circuito. Além disso, ele está sempre conectado ao circuito geral da unidade.
• Modo 2 o modo é ativado quando algum parâmetro do sistema sai da norma. Dentro do relé, a membrana termostática muda e dobra.O primeiro circuito do controlador é desconectado graças à membrana e o segundo é fechado. O equipamento da caldeira interrompe a operação correta. A operação do modo de espera, informando o usuário da caldeira sobre o acidente, é ativada usando o circuito do sensor secundário.

O sensor é acionado mesmo no menor aumento de temperatura na câmara de combustão. Ele monitora o valor mínimo / máximo da força de pressão e também registra o início da condensação de umidade nos produtos de combustão ou diretamente no próprio gás.

O que controla o sensor de superaquecimento?

O sensor de superaquecimento é um pequeno dispositivo que protege a caldeira a gás da fervura, que pode ocorrer quando a temperatura subir acima de +100 ° C. Quando a temperatura limite no circuito de aquecimento é atingida, o sensor de superaquecimento desconecta os contatos e desliga o aparelho de gás.

O sensor NTC especial (abreviação de "Coeficiente de temperatura positiva") é um dispositivo de imersão. que controla a temperatura dentro da caldeira a gás

A base do dispositivo são termistores ou placas biométricas, às vezes podem ser sensores de trabalho NTC.

Causas de superaquecimento de uma caldeira a gás e opções para eliminá-las:

1. Falta de circulação no circuito de aquecimento devido a filtros entupidos. É necessário limpar cuidadosamente todos os filtros, enxaguá-los ou, se necessário, substituí-los por novos.
2. "Ventilação" do circuito de aquecimento. Você pode se livrar dele simplesmente removendo o ar.
3. O duto está entupido devido a uma grande camada de escama, enquanto é audível que a caldeira esteja "batendo" ou fazendo estalos. Remova o excesso no aparelho usando produtos químicos ou ácidos especiais.
4. Durante o arranque da caldeira, são ouvidos sons de ruído e o dispositivo pode gerar um erro de "circulação insuficiente". Uma situação semelhante é possível durante a partida da caldeira, após um longo período de inatividade e sem uma execução preliminar do sistema de ventilação. A causa pode ser um bloqueio na bomba devido ao tempo de inatividade. É necessário desmontar a bomba e enxaguar abundantemente e depois repetir a partida.
5. O local de instalação do equipamento não foi selecionado corretamente. Nesse caso, se a sala tiver aumentado a umidade ou a baixa temperatura, o metal do qual a caldeira é fabricada se deteriorará rapidamente.

Por qualquer motivo de superaquecimento, ele deve ser removido imediatamente para evitar a quebra ou explosão da caldeira. O usuário poderá se livrar do superaquecimento de forma independente e usando os serviços de um mestre experiente.

Sensores de temperatura internos e externos

A principal tarefa do sensor de temperatura para uma caldeira a gás é controlar a temperatura e informar oportunamente sobre suas alterações. Os modernos dispositivos de resposta operam com o princípio da resistência elétrica, que permite gravar leituras operacionais.

De acordo com o método de transmissão de informações, os sensores de temperatura são:

• com fio (comunique-se com o controlador usando um cabo);
• sem fio (o rádio sem fio é usado para transmissão de sinal, esses modelos consistem em 2 partes).

Por tipo de gerenciamento, eles são divididos em simples (mantenha a temperatura ambiente) e programável (existem muitas funções que permitem influenciar o regime térmico na casa).

É conveniente colocar um sensor de temperatura programável complexo em uma sala e, usando vários botões, ajustar a temperatura

Alguns modelos de sensores possuem um termostato embutido que permite controlar o nível de umidade na sala. Há também uma função para reduzir / aumentar a umidade.

Pelo método de posicionamento, os seguintes dispositivos são diferenciados:

• carta de porte - fixado aos tubos do circuito de aquecimento;
• submerso - estão em contato constante com o líquido de refrigeração.

Ao mesmo tempo para ambiente interno localizado diretamente na sala e rua são instalados fora e reagem às mudanças de temperatura fora da janela.

Os dois primeiros tipos são usados ​​para o refrigerante, isto é,para a caldeira e os dois segundos para controle de temperatura do ar. As despesas gerais são montadas na superfície externa da tubulação usando uma fita ou braçadeira especial.

Usando um sensor de temperatura superior, o usuário pode configurar facilmente indicadores de temperatura confortáveis, que a caldeira suportará

Os sensores submersíveis de aquecimento de água para a caldeira estão localizados apenas em locais especiais dentro do dispositivo, próximos ao líquido de arrefecimento.

O elemento de resposta para medir o grau de temperatura pode ser um transdutor elétrico (termopar, termômetro de resistência), pré-configurado para um determinado intervalo. Esses dispositivos podem estar com uma tela; em alguns modelos, a calibração é pré-organizada.

Um sensor de temperatura externo permite que a caldeira funcione não o tempo todo, mas apenas se necessário. Isso aumenta a vida útil da caldeira a gás e o consumo de gás em si. Ao instalá-lo, a proteção contra efeitos mecânicos e climáticos (umidade, geada) deve ser fornecida com antecedência.

O conjunto de equipamentos portáteis inclui:

• o sensor real;
• terminais para prender o cabo elétrico;
• caixa de cabo;
• uma caixa de plástico na qual todas as partes do dispositivo estarão localizadas.

Com mudanças de temperatura fora da janela, o sensor da caldeira a gás coloca em operação um programa dependente do clima que altera o regime de temperatura do aquecimento da água para aquecimento.

Um sensor de temperatura externo é montado na parede externa da sala. Ao escolher, os mecanismos de proteção do dispositivo devem ser verificados com antecedência

O sensor da sala responde a mudanças na temperatura da sala e envia informações para a automação que controla a caldeira. E já emite um sinal para reduzir ou aumentar a potência de aquecimento do circuito de aquecimento.

O princípio de operação é que o usuário deve definir inicialmente a temperatura necessária na sala, e o próprio equipamento controlará o equipamento a gás.

A caldeira será ligada apenas se a temperatura do ar na sala aquecida for inferior à temperatura definida anteriormente. Assim, você reduzirá a conta mensal de gás em cerca de um terço.

Um sensor de temperatura ambiente permite ajustar os limites de um modo de temperatura confortável e, em seguida, o equipamento o manterá em um modo constante

Ao escolher um sensor de temperatura, preste atenção especial à faixa de temperatura. A melhor opção seria de - 10 ° C a + 70 ° C. Considere também a temperatura limite. Existem modelos que respondem a uma diminuição da temperatura em 1/4 de grau.

Isso não é muito conveniente, pois a caldeira geralmente desliga. No entanto, a maioria é desencadeada por uma mudança de temperatura de 0,5 ou 1 grau.

As dimensões do dispositivo em si são principalmente pequenas: 2 × 3 cm. Nos modelos com fio, o comprimento do cabo deve ser de pelo menos 5 M. Se você usa comunicação sem fio, certifique-se de testar o sinal de rádio.

Regras e nuances ajustes de automação equipamentos de aquecimento a gás estão detalhados no artigo, cujo material é totalmente dedicado a esta edição.

Detector de chamas - proteção confiável para sua caldeira

Uma das principais garantias de operação segura para uma caldeira a gás é um sensor de chama. Sua principal tarefa é enviar o mais rápido possível um sinal sobre a atenuação da chama no queimador para o sistema de automação para desligar o gás, a fim de evitar vazamentos e explosões de todo o dispositivo. Além disso, esse sensor deve informar o controlador sobre a qualidade da combustão do gás, a presença de uma chama e a intensidade da combustão.

Variedades de sensores de chama

Eles dependem do método de controle de chamas durante a operação de uma caldeira a gás. O controle pode ser direto ou indireto. Termométrica, fotoelétrica, ultra-sônica, ionização e consulte métodos diretos.

O indireto é considerado controle sobre a formação de monóxido de carbono no forno, a pressão do combustível no oleoduto através do qual ele entra, a força da pressão ou suas oscilações na frente do queimador. Isso também inclui a verificação de uma fonte inesgotável de ignição.

Um sensor baseado no método de controle termoelétrico inclui um termopar (inclui um sensor e uma válvula eletromagnética). O termopar está localizado próximo ao queimador da caldeira e a válvula eletromagnética é montada no gasoduto através do qual o gás é fornecido ao queimador aceso.

A conexão de um sensor de chama permite que você use uma caldeira a gás ou um aquecedor em casa, sem medo da própria vida

Muitos dispositivos modernos instalam sensores de ionização de chama. Seu princípio de operação é que, quando uma chama é queimada, surge uma corrente de ionização entre a carcaça e o eletrodo do sensor. É formado no caso de atração de íons. Se essa corrente estiver ausente, isso se tornará um sinal para interromper o suprimento de gás.

Se a quantidade necessária de elétrons livres e íons negativos for formada durante a combustão da chama do acendedor, a automação ativará um dispositivo chave que permite que o queimador principal funcione.

Observe que a operação correta do sensor de ionização só é possível com a conexão exata da fase da caldeira de aquecimento à rede elétrica.

É esse mecanismo que é muito mais eficaz do que outros no caso da combustão de gases, uma vez que o gás não produz luz de fato e, portanto, a fotocélula nem sempre responde. A radiação infravermelha dura um pouco mais, o que pode ser suficiente para acumular uma grande quantidade de gás, o que torna automaticamente o sensor de chama infravermelho menos seguro.

O sensor de ionização é montado dentro da própria caldeira. Previne acidentes com equipamentos a gás e protege a vida e a propriedade dos proprietários de uma casa ou apartamento

Fotossensores controlar a chama do queimador de chaves, mas eles não são usados ​​para diagnosticar a chama do dispositivo de ignição devido ao tamanho insuficiente da chama. Tais sensores são divididos de acordo com sua resposta ao comprimento de onda do fluxo de luz: alguns são acionados pelo espectro visível e infravermelho do fluxo de luz da chama ardente, enquanto outros "veem" apenas seu componente ultravioleta.

Para uma operação correta, os fotossensores devem ter "contato direto" com a chama do queimador, para que sejam montados próximo a ele. Eles são instalados na lateral do queimador em um ângulo com seu eixo de 20 a 30 °. Por esse motivo, os fotossensores estão sujeitos a superaquecimento por radiação térmica das paredes da unidade e aquecimento pela janela de visualização.

Para proteger o fotossensor contra superaquecimento, são utilizados vidros de quartzo resistentes ao calor e sopro forçado, que é realizado por ar comprimido de pressão reduzida ou pelo ar produzido pelo ventilador.

O sensor de chama pode ser acionado. quando a principal relação gás-ar for violada ou o dispositivo ou válvula de ignição estiver contaminada. Se o sensor de chama quebrar por qualquer motivo, ele deve ser substituído imediatamente. Isso salvará a vida e a saúde de você e sua família.

Equipar o equipamento de aquecimento a gás com uma gama completa de sensores de segurança e dispositivos de automação não exclui a necessidade de manutenção regular. Como as inspeções e reparos técnicos das unidades de gás são realizadas é descrito em detalhes em nosso artigo recomendado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Informações ainda mais interessantes sobre os sensores para caldeiras estão nos vídeos abaixo.

Sobre os vários tipos de caldeiras e seus sensores. O exemplo mostra a instalação de um sensor de inclinação.

O autor, usando um exemplo, conta em detalhes os sensores de tração e temperatura: localização, princípios de operação e sutilezas úteis.

Uma verificação completa passo a passo do sensor de chama em casa, os recursos de sua operação são demonstrados.

Os sensores, se não estiverem incluídos na embalagem da caldeira, devem ser selecionados pelo mesmo fabricante que o aparelho a gás. A falha de qualquer uma delas ameaça com um acidente ou quebra da caldeira, portanto, requer intervenção imediata.

Todos os sensores descritos são usados ​​para uma finalidade - proteger o usuário da caldeira a gás de acidentes e situações de risco de vida. A compra de cada um deles é um investimento na segurança de equipamentos, habitação e vida humana.

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