Dujinių katilų jutikliai: tipai, veikimo principas, charakteristikos

Šiuolaikinis dujinis katilas – tai sudėtingas inžinerinis agregatas, naudojamas vandens ir gyvenamųjų patalpų šildymui. Visų jo mechanizmų darbą kontroliuoti ir susieti padeda specialūs jutikliai dujiniams katilams. Verta susipažinti su jų veikimo principu. Ar sutinkate?

Būtent dėka jutiklių laikomasi pagrindinių dujinės įrangos eksploatavimo principų – užtikrinamas saugumas ir darbo automatizavimas. Mūsų pateiktame straipsnyje išsamiai aprašyti visi šių kompaktiškų prietaisų tipai ir jų montavimo ypatumai. Atsižvelgdami į mūsų patarimus galėsite nepriekaištingai įrengti katilą.

Pagrindiniai jutiklių tipai

Pagrindinis visų jutiklių veikimo principas – signalo konvertavimas ir rezultato interpretavimas, siekiant operatyviai informuoti naudotoją apie dujinio katilo darbo pokyčius.

Dujinė įranga aprūpinta papildomos įrangos komplektu, dėl kurio ją galima užprogramuoti veikti tam tikru režimu.

Kompaktiškas perkaitimo jutiklis prailgina dujinio katilo eksploatacijos laiką ir neleidžia jam sugesti dėl aukštos vandens temperatūros

Pagrindiniai už įrangos saugumą atsakingi jutikliai:

• traukos;
• temperatūros (lauko ir patalpų);
• liepsnos;
• slėgio jutikliai (presostatas);
• perkaitimo.

Panagrinėkime kiekvieno iš jų charakteristikas ir eksploatavimo ypatumus.

Traukos jėgai aparate nustatyti naudojamas traukos jutiklis arba termorelė dujiniam katilui, jis taip pat atsako už teisingą dujų degimą.

Dėka šio mažo traukos jutiklio anglies monoksidas nepateks į patalpą, o bus išvestas per kaminą į lauką

Trauka reikalinga katilui išvaduoti nuo anglies monoksido. Normali trauka «išveda» degimo produktus iš patalpos, o ne į ją, silpna gali sukelti kolonėlės užgesimą ir dėl to avariją.

Dažniausiai tokie jutikliai montuojami dūmų gaudytuve. Jutiklio gedimo atveju dūmai iš degimo produktų patenka į patalpą ir kelia grėsmę gyvybės saugumui.

Jutiklio tipas priklauso nuo katilo, prie kurio norite jį prijungti, tipo. Pirmas tipas – katilai su natūralia trauka, antras – su priverstine.

Schemoje aiškiai pavaizduotas skirtumas tarp atvirų ir uždarų degimo kamerų dujiniuose katiluose, taip pat kamino įrenginyje

Įrenginiuose su natūralia trauka degimo kamera yra atvira. Normaliai veikiant, anglies monoksidas išeina per dūmtraukį, o apsauginis termostatas stebi traukos buvimą ir išmetamųjų dujų temperatūrą. Tokiuose katiluose naudojamas jutiklis – metalinė plokštelė su prie jos pritvirtintu kontaktu.

Jo veikimo principas yra signalo perdavimas vožtuvui, kuris reikiamu momentu uždarys dujų srautą į degiklį. Termorelės viduje yra metalinė juostelė, reaguojanti į temperatūros pokyčius.

Termorelė nustatoma pagal katile esantį kurą. Jei naudojamos gamtinės dujos, temperatūros ribos bus nuo +75 °C iki +950 °C, o naudojant suskystintas – nuo +75 iki +1500 °C.

Jei sutrinka anglies monoksido šalinimo procesas (per dūmtraukį į lauką), kitaip tariant, sutrinka traukos jėga, prietaisas suveikia. Kai tai atsitinka, temperatūra aparato viduje pakyla, metalas plečiasi, jutiklis suveikia ir katilas atvėsta.

Gaminių su natūralia trauka savininkams verta atkreipti dėmesį į „atvirkštinės traukos“ sąvoką. Paprastais žodžiais tariant, tai procesas, kai anglies monoksidas patenka į patalpą, o ne išleidžiamas į dūmtraukį.

Sutrikimas įvyksta dėl temperatūros svyravimų, netinkamo dūmtraukio montavimo ar jo užsikimšimo, taip pat gali turėti įtakos netikslūs dūmtraukio matmenų skaičiavimai. Nepriklausomai nuo atvirkštinės traukos atsiradimo priežasties, ją reikia nedelsiant pašalinti, kad būtų išvengta apsinuodijimo anglies monoksidu.

Stipri atvirkštinė trauka veikiant. Ji gali sukelti buto ar namo gyventojų apsinuodijimą dėl didelio anglies monoksido kiekio patalpoje.

Įrenginiuose su priverstine trauka sumontuota uždara degimo kamera, o dujos šalinamos turbinos-ventiliatoriaus pagalba. Čia naudojamas pneumorelinis jutiklis, pagamintas membranos pavidalu.

Esant normaliai traukai, membrana šiek tiek deformuojasi veikiama anglies monoksido. Kai srautas tampa per silpnas ir membrana lieka nejudanti, kontaktai atsijungia ir dujų vožtuvas užsidaro. Toks jutiklis kontroliuoja tiek ventiliatoriaus darbą, tiek degimo produktų greitį.

Jei kyla abejonių dėl įrenginio, kuris nutraukia dujų tiekimą jų nuotėkio atveju, suveikimo, šalia dujų įrangos pageidautina įdiegti anglies monoksido jutiklį. Jo įrengimas primygtinai rekomenduojamas, bet neprivalomas.

Traukos jutiklio suveikimo priežastys: katilo ar dūmtraukio įrengimo klaidos, dūmtraukio užsikimšimas arba ventiliatoriaus sustojimas (tik įrenginiuose su priverstine trauka).

Dujinio katilo automatikos sistemos veikimo principas ir įrenginiai išsamiai aprašyti kitame straipsnyje, su kuriuo rekomenduojame susipažinti.

Presostato veikimo principas

Presostatas arba slėgio jutiklis apsaugo katilą nuo perkaitimo staigių dujų slėgio pokyčių arba vandens srauto sumažėjimo metu.

Presostato įrengimas apsaugo dujinę įrangą nuo staigių ar per didelių slėgio šuolių ir, jei reikia, išjungs dujinį aparatą.

Vizualiai tai yra standartinis elektrinis jutiklis arba relė, dažniausiai su dviem elektrinėmis koregavimo grandinėmis. Būtent šios grandinės nustato du pagrindinius prietaiso veikimo režimus:

• 1 režimas reiškia normalų slėgį, kurio metu termostatinė jutiklio membrana nekeičia vietos ir pirmoji kontaktų grupė susijungia. Katilas veikia įprastai dėl srovės, praeinančios per šią grandinę. Ji taip pat visada susijungusi su bendra agregato grandine.
• 2 režimas įsijungia, kai kuris nors sistemos parametras išeina iš normos. Relės viduje termostatinė membrana pasislenka ir išsilenkia. Pirmoji valdiklio grandinė atsijungia dėl membranos, o antroji užsidaro. Katilo įranga nutraukia teisingą darbą. Budėjimo režimo, informuojančio katilo naudotoją apie avariją, veikimas suaktyvinamas naudojant antrinę jutiklio grandinę.

Jutiklis suveikia net esant menkiausiam temperatūros padidėjimui degimo kameroje. Jis stebi minimalią/maksimalią slėgio jėgos vertę, taip pat registruoja drėgmės kondensacijos pradžią degimo produktuose arba tiesiogiai pačiose dujose.

Ką kontroliuoja perkaitimo jutiklis?

Perkaitimo jutiklis yra nedidelis įrenginys, apsaugantis dujinį katilą nuo užvirimo, kuris gali įvykti, kai temperatūra pakyla virš +100 °C. Kai pasiekiama ribinė temperatūra šildymo kontūre, perkaitimo jutiklis atjungia kontaktus ir išjungia dujinį aparatą.

Specialus NTC jutiklis (santrumpa reiškia „teigiamas temperatūros koeficientas“) – tai panardinamasis įrenginys, kuris kontroliuoja temperatūrą dujinio katilo viduje.

Įrenginio pagrindą sudaro arba termorezistoriai, arba biometrinės plokštelės, o kartais tai gali būti darbiniai NTC jutikliai.

Dujinio katilo perkaitimo priežastys ir jų pašalinimo būdai:

1. Cirkuliacijos trūkumas šildymo kontūre dėl filtrų užsikimšimo. Reikia atsargiai išvalyti visus filtrus, juos išplauti arba, jei reikia, pakeisti naujais.
2. Šildymo kontūro „užoravimas“. Nuo jo galima atsikratyti tiesiog pašalinus orą.
3. Pratakas užsikimšo dėl didelio nuosėdų sluoksnio, o girdisi, tarsi katilas „belstų“ ar skleistų spragtelėjimus. Perteklius prietaise pašalinamas naudojant specialias chemines priemones ar rūgštis.
4. Katilo paleidimo metu girdimi triukšmo garsai, o prietaisas gali rodyti klaidą „nepakankama cirkuliacija“. Panaši situacija galima paleidžiant katilą po ilgalaikės prastovos ir be išankstinio vėdinimo sistemos paleidimo. Priežastis gali būti siurblio užsikimšimas dėl prastovos. Reikia siurblį išardyti, kruopščiai išplauti ir po to vėl pakartoti paleidimą.
5. Įrangos montavimo vieta buvo pasirinkta netinkamai. Tokiu atveju, jei patalpoje yra didelė oro drėgmė arba žema temperatūra, metalas, iš kurio pagamintas katilas, pradės greitai gesti.

Dėl bet kokios perkaitimo priežasties ją reikia nedelsiant pašalinti, kad būtų išvengta katilo gedimo ar sprogimo. Nuo perkaitimo vartotojas galės atsikratyti tiek savarankiškai, tiek pasinaudodamas patyrusio meistro paslaugomis.

Lauko ir patalpų temperatūros jutikliai

Pagrindinė dujinio katilo temperatūros daviklio užduotis yra kontroliuoti temperatūrą ir laiku informuoti apie jos pokyčius. Šiuolaikiniai reagavimo įrenginiai veikia pagal elektrinės varžos principą, leidžiantį fiksuoti darbo rodiklius.

Pagal informacijos perdavimo būdą temperatūros davikliai būna:

• laidiniai (susisiekia su valdikliu per kabelį);
• belaidžiai (signalui perduoti naudojamas belaidis radijo ryšys, tokie modeliai susideda iš 2 dalių).

Pagal valdymo tipą jie skirstomi į paprastus (palaiko patalpos temperatūrą) ir programuojamus (turi daug funkcijų, leidžiančių paveikti šiluminį režimą namuose).

Sudėtingą programuojamą temperatūros daviklį patogu patalpinti kambaryje ir, naudojant kelis mygtukus, reguliuoti temperatūros režimą

Kai kuriuose daviklių modeliuose yra įmontuotas termostatas, leidžiantis kontroliuoti drėgmės lygį patalpoje. Taip pat yra drėgmės mažinimo/didinimo funkcija.

Pagal išdėstymo būdą skiriami šie prietaisai:

• antvamzdiniai – tvirtinami prie šildymo kontūro vamzdžių;
• panardinti – nuolat liečiasi su šilumnešiu.

Tuo tarpu patalpų yra tiesiogiai patalpoje, o lauko įrengiami lauke ir reaguoja į temperatūros pokyčius už lango.

Pirmieji du tipai naudojami šilumnešiui, t.y. boileriui, o antrieji du – oro temperatūros kontrolei. Antvamzdiniai montuojami ant išorinio vamzdyno paviršiaus specialia juosta arba spaustuku.

Naudodamas paprastą antvamzdinį temperatūros daviklį, vartotojas galės be vargo nustatyti komfortiškus temperatūros rodiklius, kuriuos ir palaikys katilas.

Panardinami katilo vandens šildymo davikliai montuojami tik specialiose vietose aparato viduje, arti šilumnešio.

Reagavimo elementas temperatūros laipsniui matuoti gali būti elektrinis keitiklis (termopora, varžos termometras), iš anksto sureguliuotas tam tikram diapazonui. Tokie prietaisai gali turėti ekraną, kai kuriuose modeliuose iš anksto numatyta kalibravimo galimybė.

Lauko temperatūros jutiklis leidžia katilui veikti ne nuolat, o tik esant poreikiui. Tai padidina dujinio katilo eksploatavimo laiką ir pačių dujų suvartojimą. Jį montuojant reikėtų iš anksto numatyti apsaugą nuo mechaninių ir oro sąlygų (drėgmės, šalčio) poveikio.

Į išorinės įrangos komplektą įeina:

• pats jutiklis;
• gnybtai elektriniam kabeliui užspausti;
• kabelio mova;
• plastikinis korpusas, kuriame bus visos įrenginio detalės.

Keičiantis temperatūrai už lango, dujinio katilo jutiklis paleidžia nuo oro sąlygų priklausomą programą, kuri keičia šildymo vandens temperatūros režimą.

Lauko temperatūros jutiklis tvirtinamas ant išorinės patalpos sienos. Jį renkantis reikėtų iš anksto patikrinti įrenginio apsauginius mechanizmus.

Patalpų jutiklis reaguoja į temperatūros pokyčius patalpoje, tada siunčia informaciją automatikai, kuri valdo katilą. O jau ji duoda signalą sumažinti arba padidinti šildymo kontūro galią.

Veikimo principas yra toks, kad vartotojui iš pradžių reikia nustatyti reikiamą temperatūrą patalpoje, o technika jau pati kontroliuos dujinę įrangą.

Katilas bus įjungtas tik tuo atveju, jei oro temperatūra šildomoje patalpoje bus žemesnė nei nustatyta anksčiau. Taip jūs sumažinsite mėnesinę sąskaitą už dujas maždaug trečdaliu.

Patalpų temperatūros jutiklis leis jums nustatyti patogaus temperatūros režimo ribas, o toliau technika jį palaikys pastoviai.

Renkantis temperatūros jutiklį ypatingą dėmesį atkreipkite į temperatūros diapazoną. Optimalus variantas yra nuo – 10 °C iki + 70 °C. Taip pat atsižvelkite į slenkstinę temperatūrą. Yra modelių, kurie reaguoja į temperatūros sumažėjimą 1/4 laipsnio.

Tai nėra labai patogu, nes katilas dažnai išsijungs. Tačiau dauguma reaguoja, kai temperatūra pasikeičia 0,5 arba 1 laipsniu.

Pats įrenginio dydis dažniausiai yra nedidelis: 2×3 cm. Laidiniuose modeliuose kabelio ilgis turi būti ne mažesnis nei 5 m. Jei bus naudojamas belaidis ryšys, būtinai išbandykite radijo signalą.

Dujinio šildymo įrangos automatikos reguliavimo taisyklės ir niuansai yra išsamiai aprašyti straipsnyje, kurio medžiaga visiškai skirta minėtam klausimui.

Liepsnos jutiklis – patikima jūsų katilo apsauga

Vienas iš pagrindinių saugaus darbo garantų dujiniam katilui yra liepsnos jutiklis. Jo pagrindinė užduotis – kuo greičiau nusiųsti signalą apie liepsnos užgesimą degiklyje automatikos sistemai, kad būtų uždarytos dujos, siekiant išvengti jų nutekėjimo ir viso įrenginio sprogimo. Taip pat šis jutiklis turi informuoti valdiklį apie dujų degimo kokybę, liepsnos buvimą ir degimo intensyvumą.

Liepsnos jutiklių rūšys

Jie priklauso nuo liepsnos kontrolės metodo, kai veikia dujinis katilas. Kontrolė gali būti tiesioginė arba netiesioginė. Termometriniai, fotoelektriniai, ultragarsiniai, jonizaciniai metodai yra tiesioginiai.

Netiesiogine kontrole laikoma anglies monoksido susidarymo krosnyje, kuro slėgio vamzdyne, per kurį jis tiekiamas, slėgio jėgos ar jo svyravimų prieš degiklį kontrolė. Tai taip pat apima neišsenkančio uždegimo šaltinio patikrinimą.

Termoelektriniu kontrolės metodu pagrįstas jutiklis apima termoporą (ją sudaro jutiklis ir elektromagnetinis vožtuvas). Termopora yra tiesiai prie katilo degiklio, o elektromagnetinis vožtuvas montuojamas ant dujotiekio, kuriuo dujos tiekiamos į uždegamą degiklį.

Liepsnos jutiklio prijungimas leidžia Jums naudoti dujinį katilą arba kolonėlę namų sąlygomis, nebijant dėl savo gyvybės.

Daugelyje šiuolaikinių prietaisų montuojami liepsnos jonizacijos jutikliai. Jų veikimo principas yra tas, kad degant liepsnai tarp korpuso ir jutiklio elektrodo susidaro jonizacijos srovė. Ji susidaro, kai jonai pritraukiami. Jei tokios srovės nėra, tai tampa signalu nutraukti dujų tiekimą.

Jei degant uždegiklio liepsnai susidaro reikiamas kiekis laisvųjų elektronų ir neigiamų jonų, automatinė sistema suaktyvina pagrindinį įtaisą, leidžiantį veikti pagrindiniam degikliui.

Atkreipkite dėmesį, kad teisingas jonizacijos jutiklio veikimas įmanomas tik tiksliai prijungus šildymo katilo fazę prie elektros tinklo.

Būtent šis mechanizmas yra daug efektyvesnis už kitus degant dujoms, nes dujos praktiškai neskleidžia šviesos, todėl fotoelementas ne visada reaguoja. Infraraudonoji spinduliuotė išlieka dar šiek tiek laiko, kurio gali pakakti dideliam dujų kiekiui susikaupti, o tai automatiškai daro infraraudonąjį liepsnos jutiklį mažiau saugų.

Jonizacijos jutiklis montuojamas pačiame katile. Jis užkerta kelią avarijoms dujų įrangoje ir saugo namo ar buto savininkų gyvybę bei turtą.

Fotoelektriniai jutikliai kontroliuoja pagrindinio degiklio liepsną, tačiau jie nenaudojami uždegiklio liepsnos diagnostikai, nes jos liepsnos dydis yra nepakankamas. Tokie jutikliai skirstomi pagal jų reagavimą į šviesos srauto bangos ilgį: vieni reaguoja į matomąjį ir infraraudonąjį spektrą nuo degančios liepsnos, o kiti „mato“ tik jos ultravioletinį komponentą.

Kad fotoelektriniai jutikliai veiktų tinkamai, jie turi turėti „tiesioginį kontaktą“ su degiklio liepsna, todėl jie montuojami tiesiai šalia jos. Jie įrengiami degiklio pusėje 20–30° kampu jo ašies atžvilgiu. Dėl to fotoelektriniai jutikliai yra linkę perkaisti nuo agregato sienelių šiluminės spinduliuotės ir įkaista pro žiūrėjimo langą.

Siekiant apsaugoti fotosensorių nuo perkaitimo, naudojami karščiui atsparūs kvarciniai stiklai ir priverstinis oro pūtimas, kuris atliekamas arba suspaustu žemo slėgio oru, arba ventiliatoriaus gaminamu oru.

Liepsnos jutiklis gali suveikti, kai pažeidžiamas pagrindinis dujų ir oro santykis arba užteršiamas uždegimo įrenginys ar vožtuvas. Jei liepsnos jutiklis dėl kokių nors priežasčių sugedo, jį reikia nedelsiant pakeisti. Tai išsaugos Jūsų ir Jūsų šeimos gyvybę ir sveikatą.

Dujinio šildymo įrangos komplektavimas su visa saugos jutiklių ir automatikos įrenginių komplektacija neatmeta būtinybės reguliariai prižiūrėti. Apie tai, kaip atliekami dujinių agregatų techniniai patikrinimai ir remontai, išsamiai aprašyta mūsų rekomenduojamame straipsnyje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Dar daugiau įdomios informacijos apie katilų jutiklius – pateiktuose žemiau esančiuose vaizdo įrašuose.

Apie skirtingus katilų tipus ir jiems tinkančius jutiklius. Pavyzdyje parodytas traukos jutiklio montavimas.

Autorius pavyzdyje išsamiai pasakoja apie traukos ir temperatūros jutiklius: išdėstymą, veikimo principus ir naudingas smulkmenas.

Demonstruojamas pilnas nuoseklus liepsnos jutiklio tikrinimas namų sąlygomis, jo veikimo ypatumai.

Jutiklius, jei jie neįeina į katilo komplektaciją, reikėtų rinktis to paties gamintojo kaip ir dujinis aparatas. Bet kurio iš jų gedimas gresia avarija arba katilo gedimu, todėl reikalauja neatidėliotino įsikišimo.

Visi aprašyti jutikliai naudojami vienam tikslui – apsaugoti dujinio katilo naudotoją nuo avarijų ir pavojingų gyvybei situacijų. Kiekvieno iš jų pirkimas – tai investicija į įrangos, būsto ir žmogaus gyvybės saugumą.

Norite papasakoti, kaip rinkote jutiklius savo dujinei įrangai? Turite naudingų duomenų, nepaminėtų straipsnyje? Rašykite, prašome, komentarus, dalinkitės nuomone ir informacija, talpinkite nuotraukas straipsnio tema žemiau esančiame bloke.